时间曲线拟合方法、耐电晕时间计算方法及存储设备与流程

1.本技术涉及变频电机制造技术领域，尤其涉及一种时间曲线拟合方法、耐电晕时间计算方法及存储设备。


背景技术：

2.相关技术中，自粘性漆包线通常作为电动机定子线圈的绕组，自粘性漆包线的表层薄膜同时具有粘性和绝缘性，一方面能够将自粘性漆包线逐层缠绕并黏附在定子支架上，形成定子的线圈绕组；另一方面具有绝缘性，使得线圈中相邻的导线之间相互绝缘。
3.因此，自粘性漆包线的表层薄膜绝缘性能决定了定子线圈的性能好坏，然而，在变频电机中，自粘性漆包线的表层薄膜会被高频电压击穿而丧失绝缘性能。为了探究自粘性漆包线的表层薄膜是否符合变频电机的应用要求，自粘性漆包线出厂前需要计算出其表层薄膜的电压-耐电晕时间曲线，工作人员只需要将变频电机的工作电压代入所述电压-耐电晕时间曲线中，即可求得该自粘性漆包线的所述工作电压下的耐电晕时间，若不同工作电压对应的耐电晕时间之和大于该变频电机的各个工作电压所持续的时间之和，即证明该自粘性漆包线符合该变频电机的应用要求。
4.现有技术下，工作人员需要重复测试自粘性漆包线不同电压下的耐电晕时间，代入曲线方程t＝k*u-n
中，所述k为已知常数，需要求解n即可计算出自粘性漆包线的电压-耐电晕时间曲线。然而，在实际应用中，n需要精确至小数点后4位，为此工作人员需要花费大量时间进行自粘性漆包线不同电压下耐电晕时间的数据收集。
5.通过收集大量自粘性漆包线不同电压下耐电晕时间的方式耗时过长，因此，亟需一种能够准确反应自粘性漆包线的电压和耐电晕时间关系，同时对未知常数的求解精度要求低的电压-耐电晕时间曲线拟合方法。


技术实现要素：

6.为克服相关技术中存在的问题，本技术第一方面提供一种时间曲线拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.s1、获取待测样品的n个实测数据组{ui，ti}；所述u为待测样品两端的电压，单位为千伏；所述t为耐电晕时间，单位为小时；所述n为大于3的正整数，所述i为大于1的整数；
8.s2、根据所述实测数据组{ui，ti}进行线性拟合，计算出第一电压-耐电晕时间拟合曲线以及第一多元回归系数r1；
9.s3、根据所述实测数据组{ui，ti}和第一指数模型进行指数拟合，计算出第二电压-耐电晕时间拟合曲线以及第二多元回归系数r2；所述第一指数模型为t＝a*eb/u；所述a和b为拟合常数项。
10.s4、选取所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2中较大者对应的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线。
11.在一种实施方式中，所述根据所述实测数据组{ui，ti}和第一指数模型进行指数拟
合，计算出第二电压-耐电晕时间拟合曲线以及第二多元回归系数r2，包括：
12.对所述实测数据组{ui，ti}的耐电晕时间ti进行对数变换，将所述电压ui变为倒数形式，得到变换数据组{1/ui，ln ti}；
13.将所述第一指数模型两边取对数，得到第二指数模型为：ln t＝ln(a) b/u；
14.根据所述变换数据组{1/ui，ln ti}和所述第二指数模型进行拟合计算第二电压-耐电晕时间拟合曲线和第二多元回归系数r1。
15.在一种实施方式中，所述选取所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2中较大者对应的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线之前还包括：
16.获取预设多元回归系数rs；
17.若所述第一多元回归系数r1小于或等于所述预设多元回归系数rs，且第二多元回归系数r2小于或等于所述预设多元回归系数rs，则执行步骤s1进行重新拟合；
18.若所述第一多元回归系数r1大于所述预设多元回归系数rs，或第二多元回归系数r2大于所述预设多元回归系数rs，则继续步骤s4。
19.在一种实施方式中，所述若所述第一多元回归系数r1小于或等于所述预设多元回归系数rs，且第二多元回归系数r2小于或等于所述预设多元回归系数rs，则执行步骤s1进行重新拟合，包括：
20.若所述第一多元回归系数r1或第二多元回归系数r2小于所述预设多元回归系数rs，则执行步骤s1、s2、s31和s4；
21.s31、根据所述实测数据组{ui，ti}和第三指数模型进行指数拟合，计算出第二电压-耐电晕时间拟合曲线以及第二多元回归系数r2；所述第三指数模型为所述a’、所述b’和所述c为拟合曲线的常数项。
22.在一种实施方式中，所述选取所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2中较大者对应的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线之后还包括：
23.若选取所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线作为所述电压-耐电晕时间标准曲线，则计算出所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线的常数形式：t＝a*eb/u并记录为所述电压-耐电晕时间标准曲线。
24.在一种实施方式中，所述比较所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2，选取多元回归系数较大的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线之后还包括：
25.根据所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述电压ui和所述耐电晕时间ti，得到拟合数据组{u’i
，t’i
}；
26.根据所述拟合数据组{u’i
，t’i
}、所述实测数据组{ui，ti}计算所述耐电晕时间的标准误差；
27.根据所述标准误差和所述耐电晕时间计算所述电压ui下的置信区间。
28.在一种实施方式中，所述待测样品为漆包线，所述漆包线直径为0.60mm，所述漆包线的漆膜厚度为74-76μm。
29.本技术第二方面提供一种耐电晕时间计算方法，基于所述的一种时间拟合曲线，包括：
30.获取漆包线的一系列待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线；所述x为大于
0的正整数；
31.根据所述待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述漆包线的一系列待测电压下的理论耐电晕时间。
32.在一种实施方式中，所述根据所述待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述漆包线的一系列待测电压下的理论耐电晕时间之后还包括：
33.获取实际电压-时间曲线和所述理论耐电晕时间；所述电压-时间曲线反映实际应用时施加于所述漆包线两端的电压随时间变换的关系；
34.根据所述实际电压-时间曲线获取一系列所述待测电压u
x
下对应的电晕持续时间；
35.根据所述电晕持续时间和所述理论耐电晕时间确定所述漆包线是否符合标准：
36.在所述待测电压u
x
下，若所述电晕持续时间大于所述漆包线的所述理论耐电晕时间，则判断所述漆包线不符合标准，反之则符合。
37.本技术第三方面提供一种存储设备，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如本技术第一方面和第二方面中所述的方法。
38.通过本技术提供过的一种时间曲线拟合方法，获取自粘性漆包线表层薄膜对应的电压和耐电晕时间数据，即所述实测数据组，通过所述实测数据组进行电压-耐电晕时间拟合曲线的线性拟合和指数拟合，比较两种拟合方法的多元回归系数，当两种电压-耐电晕时间拟合曲线的多元回归系数都大于预设值时，说明拟合效果较好，进而选择多元回归系数大的作为电压-耐电晕时间标准曲线用于自粘性漆包线表层薄膜的绝缘性能表征。
39.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
40.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
41.图1是本技术实施例示出的一种时间曲线拟合方法的流程示意图；
42.图2是本技术实施例示出的一种耐电晕时间计算方法的流程示意图。
具体实施方式
43.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
44.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
45.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.实施例一
47.为了计算出能够准确反应自粘性漆包线的电压-耐电晕时间关系的拟合曲线，本技术实施例提供一种时间曲线拟合方法，如图1所示，包括以下步骤：
48.s1、获取待测样品的n个实测数据组{ui，ti}；所述u为待测样品两端的电压，单位为千伏；所述t为耐电晕时间，单位为小时；所述n为大于3的正整数，所述i为大于1的整数；
49.进一步的，所述待测样品为漆包线，所述漆包线的导体部分直径为0.60mm，所述漆包线的漆膜厚度为74-76μm。所述漆膜为耐电晕薄膜。
50.具体的，所述漆包线通过立式漆包机制备。
51.在本技术实施例中，所述漆包线的所述实测数据组{ui，ti}通过耐电晕测试获得，具体测试方式如下：利用耐电晕测试仪，分别在所述漆包线的长度方向两端加上不同的电压ui，单位为千伏(kv)，同时所述耐电晕测试仪开始计时；当所述漆包线被电晕击穿的瞬间停止计时并记录所述耐电晕时间ti，单位为小时(h)。
52.具体的，每组所述实测数据组至少需要进行3次重复测试。所述耐电晕的数据选取方式参考国标gb/t 4074.21-2018，即在电压ui下，多次重复实验后取所述耐电晕时间ti的最小值和中间值的平均值。
53.实际操作中，当重复测试次数为偶数时，所述中间值包括2个，则取所述2个中间值的平均值。
54.具体的，所述实测数据组{ui，ti}的电压范围为(2.5，3.7)，所述电压ui的测试间隔为0.2，所述电压ui单位为千伏(kv)。
55.在本技术实施例中，所述实测数据组{ui，ti}如下表所示：
56.电压u/kv3.73.53.33.12.92.72.5耐电晕时间t/h1.3411.8732.4574.9277.34312.92325.164
57.s2、根据所述实测数据组{ui，ti}进行线性拟合，计算出第一电压-耐电晕时间拟合曲线以及第一多元回归系数r1；
58.具体的，根据所述实测数据组{ui，ti}进行线性拟合，得计算的所述第一电压-耐电晕时间拟合曲线为：t＝62.5-17.85u，进而求得所述第一多元回归系数r1等于78.44％。
59.s3、根据所述实测数据组{ui，ti}和第一指数模型进行指数拟合，计算出第二电压-耐电晕时间拟合曲线以及第二多元回归系数r2；所述第一指数模型为t＝a*eb/u；所述a和b为拟合常数项。
60.具体的，为了获得拟合效果更高的电压-耐电晕时间拟合曲线，需要改变拟合模型为所述第一指数模型t＝a*eb/u。
61.进一步的，为方便在使用所述第一指数模型进行曲线拟合前，降低数据的处理难度，将所述实测数据组{ui，ti}的所述耐电晕时间ti进行对数变换，同时求得所述电压ui的
倒数，得到变换数据组{1/ui，ln ti}；
62.具体的，所述变换数据组{1/ui，ln ti}如表2所示：
63.电压1/u0.2700.2860.3030.3230.3450.3700.400耐电晕时间ln(t)0.2930.6280.8991.5951.9942.5593.225
64.同步的，所述第一指数模型也需要改变为对数形式；将所述第一指数模型两边取对数，得到第二指数模型为：ln t＝ln(a) b/u；
65.在本技术实施例中，根据所述变换数据组{ln ui，ln ti}和所述第二指数模型进行拟合计算第二电压-耐电晕时间拟合曲线和第二多元回归系数r1。根据所述变换数据组{ln ui，ln ti}计算得到ln t与1/u的拟合关系为ln t＝-5.911 22.888/u，进而求得所述第二多元回归系数r2为99.54％。
66.进一步的，步骤s4之前还包括：获取预设多元回归系数rs；
67.若所述第一多元回归系数r1小于或等于所述预设多元回归系数rs，且第二多元回归系数r2小于或等于所述预设多元回归系数rs，则执行步骤s1进行重新拟合。
68.在本技术实施例中，为保证所述电压-耐电晕时间标准曲线的准确度，所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2均需要大于所述预设多元回归系数rs。若所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2均小于所述预设多元回归系数rs，则删除所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线的记录，然后改变所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线的指数模型再进行重新拟合。
69.具体的，重新拟合的步骤包括：
70.若所述第一多元回归系数r1或第二多元回归系数r2小于所述预设多元回归系数rs，则执行步骤s1、s2、s31和s4；
71.s31、根据所述实测数据组{ui，ti}和第三指数模型进行指数拟合，计算出第二电压-耐电晕时间拟合曲线以及第二多元回归系数r2；所述第三指数模型为所述a
′
、所述b
′
和所述c为拟合曲线的常数项。
72.具体的，所述预设多元回归系数rs为90％。
73.进一步的，若所述第一多元回归系数r1大于所述预设多元回归系数rs，或第二多元回归系数r2大于所述预设多元回归系数rs，则继续步骤s4。
74.s4、选取所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2中较大者对应的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线。
75.进一步的，所述选取所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2中较大者对应的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线之后还包括：
76.在本技术实施例中，所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线在拟合前为进行了对数变换，为方便日常使用习惯，若选取所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线作为所述电压-耐电晕时间标准曲线，则计算出所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线的常数形式：t＝a*eb/u并记录为所述电压-耐电晕时间标准曲线。
77.具体的，本技术实施例求得的所述第二电压-耐电晕时间拟合曲线的常数形式为：t＝0.0027e
22.888/u
。
78.进一步的，在重新拟合后，所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2均
小于所述预设多元回归系数rs，则停止拟合并发送重新获取所述实测数据组{ui，ti}请求。
79.进一步的，步骤s4、比较所述第一多元回归系数r1和所述第二多元回归系数r2，选取多元回归系数较大的拟合曲线作为电压-耐电晕时间标准曲线之后还包括：
80.根据所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述电压ui和所述耐电晕时间ti，得到拟合数据组{u’i
，t’i
}。
81.具体的，所述拟合数据组{u’i
，t’i
}和所述实测数据组{ui，ti}如下表所示：
[0082][0083]
进一步的，根据所述拟合数据组{u’i
，t’i
}、所述实测数据组{ui，ti}计算所述耐电晕时间的标准误差；根据所述标准误差和所述耐电晕时间计算所述电压ui下的置信区间。
[0084]
示例性的，所述置信区间的置信度为95％。
[0085]
示例性的，当所述u＝3.1kv时，经计算可知，置信度为95％的耐电晕时间的置信区间为(3.535，5.480)，换句话说，即在u＝3.1kv下，当耐电晕时间落在(3.535，5.480)区间内，即有95％的把握可以确定测试结果准确。
[0086]
在本技术实施例中，通过所述耐电晕测试仪获取所述漆包线对应的电压和耐电晕时间数据，即所述实测数据组{ui，ti}。根据所述实测数据组{ui，ti}进行电压-耐电晕时间拟合曲线的线性拟合和指数拟合，比较两种拟合方法的多元回归系数，当两种电压-耐电晕时间拟合曲线的多元回归系数都大于预设值时，说明拟合效果较好，进而选择所述电压-耐电晕时间拟合曲线中所述多元回归系数的较大者作为所述电压-耐电晕时间标准曲线用于自粘性漆包线表层薄膜的绝缘性能表征。
[0087]
实施例二
[0088]
为了能够更加更加直观地比对所述漆包线是否能够在所设的电压下正常工作，本技术实施例提供了一种耐电晕时间计算方法，基于实施例一所述的电压-耐电晕时间标准曲线的，如图2所示，包括以下步骤：
[0089]
s21、获取漆包线的一系列待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线；所述x为大于0的正整数。
[0090]
s22、根据所述待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述漆包线的一系列待测电压下的理论耐电晕时间；
[0091]
进一步的，所述根据所述待测电压u
x
和所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述漆包线的一系列待测电压下的理论耐电晕时间之后还包括：
[0092]
s23、获取实际电压-时间曲线和所述理论耐电晕时间。所述电压-时间曲线反映实际应用时施加于所述漆包线两端的电压随时间变换的关系；
[0093]
根据所述实际电压-时间曲线获取一系列所述待测电压u
x
下对应的电晕持续时间；
[0094]
根据所述电晕持续时间和所述理论耐电晕时间确定所述漆包线是否符合标准：在
所述待测电压u
x
下，若所述电晕持续时间大于所述漆包线的所述理论耐电晕时间，则判断所述漆包线不符合标准，反之则符合。
[0095]
在本技术实施例中，获取自粘性漆包线表层薄膜应用场景中的电压-时间曲线，将所述最大电压代入所述电压-耐电晕时间标准曲线计算所述耐电晕时间，若所述耐电晕时间小于电压-时间曲线中所述最大电压持续的时间，则说明所述自粘性漆包线能够良好运行于符合所述电压-时间曲线的场景中。
[0096]
实施例三
[0097]
一种存储设备，其上存储有可执行代码，当所述可执行代码被电子设备的处理器执行时，使所述处理器执行如实施例一和实施例二中所述的方法。
[0098]
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
[0099]
上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
[0100]
此外，根据本技术的方法还可以实现为一种计算机程序或计算机程序产品，该计算机程序或计算机程序产品包括用于执行本技术的上述方法中部分或全部步骤的计算机程序代码指令。
[0101]
或者，本技术还可以实施为一种非暂时性机器可读存储介质(或计算机可读存储介质、或机器可读存储介质)，其上存储有可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)，当所述可执行代码(或计算机程序、或计算机指令代码)被电子设备或电子设备、服务器等)的处理器执行时，使所述处理器执行根据本技术的上述方法的各个步骤的部分或全部。
[0102]
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的申请所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。
[0103]
附图中的流程图和框图显示了根据本技术的多个实施例的系统和方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标记的功能也可以以不同于附图中所标记的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0104]
以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。