本发明专利技术涉及一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测方法及采用该方法的在线检测系统，所述在线检测系统包括大力矩低速永磁同步电机、控制装置以及用于获得电机电压信号的信号采集装置，所述信号采集装置为用于采集电机电压输入信号的电压传感器和/或为能够输出其电压输出信号的变频器。所述在线检测方法为获得电机的电压信号，以所述电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者根据所述电压信号计算获得电机的电机运行速度数据，所述电机为永磁同步电机。本发明专利技术结构简单，信号检测方便、快速、精确、可靠，特别适用于大力矩低速永磁同步电机以及基于这种电机的起重机无齿轮起升机构的荷载/电机运行速度检测。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测方法及采用该方法的在线检测系统，所述在线检测系统包括大力矩低速永磁同步电机、控制装置以及用于获得电机电压信号的信号采集装置，所述信号采集装置为用于采集电机电压输入信号的电压传感器和/或为能够输出其电压输出信号的变频器。所述在线检测方法为获得电机的电压信号，以所述电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者根据所述电压信号计算获得电机的电机运行速度数据，所述电机为永磁同步电机。本专利技术结构简单，信号检测方便、快速、精确、可靠，特别适用于大力矩低速永磁同步电机以及基于这种电机的起重机无齿轮起升机构的荷载/电机运行速度检测。【专利说明】大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测系统及检测方 法
本专利技术涉及一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测系统，还涉及一种采 用这种检测系统的大力矩低速永磁同步电机电机运行速度在线检测定方法，适用于永磁同 步电机特别是低速大力矩外转子永磁同步电机以及基于这种电机的起重机无齿轮起升机 构的电机/卷筒运行速度检测。
技术介绍
现有电机及起重机起升机构的电机运行速度通常采用在转轴上连接编码器的方 式检测，对于中轴不同的外转子电机，则可以设置与外转子同步旋转的编码器进行电机运 行速度的检测，但基于设备结构、体积和现场条件等方面的考虑，采用编码器进行电机速度 的检测并非适于所有电机，特别是大力矩低速永磁同步电机，例如对于起重机的运行机构， 现实中部分运行机构并未设置编码器，因此就需要开发出新的检测技术以适应不同场合的 需要。 【专利技术内容】 为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种大力矩低速永磁同步电机运行 速度在线检测系统，还提供了该系统的电机运行速度在线检测方法，可以方便、有效、精确 在线检测电机的电机运行速度。 本专利技术实现上述目的所采用的技术方案： 一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测方法：获得电机的电压信号，以所述 电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者根据所述电压信号计算获得电机的电机 运行速度数据，所述电机为永磁同步电机。 -种采用上述方法的大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测系统，包括大力 矩低速永磁同步电机、控制装置以及用于获得电机电压信号的信号采集装置，所述信号采 集装置为用于米集电机电压输入信号的电压传感器和/或为能够输出其电压输出信号的 用于向电机供电的变频器，所述信号采集装置的电压信号输出端通过信号线连接所述控制 装置的电机运行速度信号输入端。 本专利技术的有益效果：根据 申请人:的研究发现，在永磁同步电机实际条件确定的合 理检测范围内，电机运行速度与电机电压（电机的输入电压)存在正相关关系，图2显示了一 种用作起重机无齿轮起升机构的大力矩低速永磁同步电机的电压/转速曲线，该曲线为一 上升的单曲线，在任意确定的电压下都对应于确定的电机运行速度，因此依据电机电压可 以计算得出电机的电机运行速度，也可以根据实际需要直接将所采集的电压信号用作体现 电机运行速度的传感信号送入相应的监控装置，监视或控制电机的运行状态，但需要限定 电机最高转速时，可以根据电机运行速度与电压之间的关系设定确认电机运行速度超速的 电压信号阈值，当所采集的电压信号达到或超过给定的电压信号阈值时，启动超速保护动 作，由此为电机运行速度的在线检测提供了一种便捷的方式，特别是考虑到现有技术下电 机的监控装置一般都设有能够在线检测电机电压的电压传感器(包括具有这种功能的其他 元件/装置)，由此极大地方便了电机运行速度信号的采集及电机运行速度的监视和控制。 同时相对于现有技术下的编码器，有助于使整体结构更为优化，减少器件数量，降低成本， 减小体积占用和对场地大小的要求，便于安装和维护。本专利技术通过直接检测电压信号的方 式替代了现有编码器依据旋转信号产生所需电信号的检测方式，方便、快速、精确、可靠，能 够满足起重机起升机构等若干场合下的检测要求。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术涉及的系统结构示意图； 图2是本专利技术涉及的电机电压与电机运行速度关系曲线的一个实例，该实例中采用低 速大力矩永磁外转子同步电机直接用作起重机的无齿轮起升机构，其外转子作为起重机钢 丝绳卷绕系统的钢丝绳卷筒，直接卷绕钢丝绳。 【具体实施方式】 本专利技术提供了一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测方法：获得电机的 电压信号，以所述电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者根据所述电压信号计算 获得电机的电机运行速度数据，所述电机可以为永磁同步电机，特别是大力矩低速永磁同 步电机。 所述电机的电压信号为通过电压传感器采集的电机电压输入信号和/或从用于 向所述电机供电的变频器获得的变频器电压输出信号。所述电机的电压信号为电机的定子 电压信号。 可以设定电机运行速度超速时的电压阈值，当所获得的电压信号达到或超过设定 的电压阈值时，启动电机超速报警或控制执行保护动作。 作为一个重要的应用，所述电机可以为外转子电机，用作起重机的无齿轮起升机 构，所述电机的外转子用作起升机构的卷筒，连接并卷绕起重机的钢丝绳，由此解决现有技 术下因未设置编码器导致的无法知道电机运行速度以及虽然有测速装置但测速不准的技 术问题。 该方法中以所述电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者 根据所述电压信号计算获得电机运行速度数据的方式是：使所述电机处于 A =〇的矢量控制状态，这种状态下电机运行速度与定子电压呈确定的正相关关系，其具体 的数值关系通过实验确定，通常通过实验确定永磁同步电机在不同运行速度下的电压值， 得出电压U与电机运行速度V的关系V=KU (K为电压与速度关系系数)。再通过控制装置 根据电压与电机运行速度关系计算出实时的电机运行速度。另外，为使所得出的电机运行 速度V更为精准，在实验和/或计算时可以将其他影响因素一并考虑进去或对永磁同步电 机运行时一些特殊情况进行处理。 参见图1，本专利技术还提供了一种采用上述大力矩低速永磁同步电机运行速度在线 检测方法的大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测系统，包括大力矩低速永磁同步电 机、控制装置以及用于获得电机电压信号的信号采集装置，所述信号采集装置为用于采集 电机电压输入信号的电压传感器和/或为能够输出其电压输出信号的变频器，所述信号米 集装置的电压信号输出端通过信号线连接所述控制装置的电机运行速度信号输入端。 所述电机电压信号为所述大力矩低速永磁同步电机的定子电压信号。所述电压传 感器优选为电压互感器。 通过所获得的电机电压信号就可以计算出电机的电机运行速度数据，或者直接将 电压信号接入相应控制装置的电机运行速度信号输入端进行相应的处理和控制。由于现有 技术下采用编码器进行的运行速度检测，输出的信号与上述电压传感器输出的信号性能相 同，都是与电机运行速度正相关的电输出（电流和/或电压)，因此所述控制装置可以采用现 有技术下任意适宜的控制装置。 例如，所述控制装置可以为超速报警器和/或用于控制所述电机工作的电机控制 柜，由此在超速情况下进行报警和/或以设定的方式控制电机停止工作。 作为上述各技术方案的一个重要的应用，所述电机可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大力矩低速永磁同步电机运行速度在线检测方法，其特征在于获得电机的电压信号，以所述电压信号用作体现电机运行速度的传感信号或者根据所述电压信号计算获得电机的电机运行速度数据，所述电机为永磁同步电机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：喻连生，屈吉华，郭希文，
申请(专利权)人：樟树市至晟锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36
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