一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了：一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置及其实现方法，所述装置包括电机电压电流信号采集处理系统模块、电机控制系统模块、设备状态诊断系统模块、能源监控系统模块、通讯处理系统模块、执行单元模块、显示装置模块及上位机系统模块。具有以下优点：具有能源效率监控和设备故障自动诊断于一体的优点，不仅能对电机进行故障预知而且对所驱动机械设备进行故障预知，达到状态检修的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置及实现方法，属于电子监控诊断

技术介绍
电机驱动系统普遍使用在国民生产的各个领域，消耗着大量的电能，电机及驱动的机械设备的非最佳状态运行不仅危害生产安全，也不利于节能降耗。现有的企业控制系统或信息系统仅仅设置电机各种参数的高低限值，少数测点采用设置分级报警方式进行故障报警，这些报警限值都有较大富裕空间，且在电机及驱动设备异常点的监控和故障原因分析等方面存在缺陷，不能有效的进行设备状态评估。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述不足，提供一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置及实现方法，具有能源效率监控和设备故障自动诊断于一体的优点，不仅能对电机进行故障预知，而且对所驱动机械设备进行故障预知，能够有效的进行设备状态评估，达到状态检修的目的。为解决以上问题，本专利技术采用以下技术方案：一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，所述装置包括电机电压电流信号采集处理系统模块、电机控制系统模块、设备状态诊断系统模块、能源监控系统模块、通讯处理系统模块、执行单元模块、显示装置模块及上位机系统模块。进一步的，所述装置的实现方法包括以下步骤：步骤S101，电机控制系统模块启动，并获取电机设备的电压、电流参数信息，完成后进入步骤S102和步骤S111；步骤S102，判断A相电流有效值Ia是否等于0，若是A相电流有效值Ia=0，则A相断相，并显示到显示装置模块中，若A相电流有效值Ia不等于0，则进入步骤S103；步骤S103，判断B相电流有效值Ib是否等于0，若是B相电流有效值Ib=0，则B相断相，并显示到显示装置模块中，若B相电流有效值Ib不等于0，则进入步骤S104；步骤S104，判断C相电流有效值Ic是否等于0，若是C相电流有效值Ic=0，则C相断相，并显示到显示装置模块中，若C相电流有效值Ic不等于0，则进入步骤S105。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S105，判断电机三相电流是否均在三相短路设定范围内，若是在范围内，则电机三相短路，并显示到显示装置模块中，若是不在范围内，则进入步骤S106；步骤S106，判断电机三相电流是否均在电机堵转设定范围内，若是在范围内，则电机堵转，并显示到显示装置模块中，若是不在范围内，则进入步骤S107；步骤S107，判断电机三相电流是否均在过载设定范围内，若是在范围内，则电机过载，执行步骤S108，若是不在范围内，则进入步骤S108。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S108，判断电机三相电压是否超过过压设定，若是超过过压设定，则电机过电压，执行步骤S110，若是没超过过压设定，则进入步骤S109；步骤S109，判断电机三相电压是否低于欠压设定，若是低于欠压设定，则电机欠压，执行步骤S110，若是不低于欠压设定，则进入步骤S110；步骤S110，判断三相电压是否平衡，若是三相电压平衡，则将信号传输到电机电压电流信号采集处理系统模块中，若是三相电压不平衡，则将信号传输到设备状态诊断系统模块中。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S111，对电流、电压信号进行傅立叶分析，完成后进入步骤S112；步骤S112，处理后的数据传输给能源监控系统模块，完成后进入步骤S113；步骤S113，判断线频的极通过频率DB差值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机转子条故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S114；步骤S114，判断线频的转速边频值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机发生不对中故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S115。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S115，判断转速频率值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机发生偏心故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S116。步骤S116，判断轴承故障频率值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机轴承故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S117。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S117，判断齿轮箱故障频率值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机齿轮箱故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S118；步骤S118，判断皮带故障频率值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机皮带故障，并把故障信息显示到显示装置模块中，若没有超过设定值，则进入步骤S119；步骤S119，判断叶片故障频率值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机叶片故障，并把故障信息显示到显示装置模块中。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S201，电机电压电流信号采集处理系统模块启动，完成后进入步骤S202；步骤S202，判断电机的三相电流是否平衡，若电机的三相电流平衡，则输出信号到显示装置模块中，若电机的三项电路不平衡，则进行步骤S203；步骤S203，判断零序电流是否大于设定值，若零序电流大于设定值，则通过三相电流间的关系判断接地故障相，并输出信号到显示装置模块中，若零序电流不大于设定值，则进行步骤S204；步骤S204，通过三相电流间的关系判断是匝间短路还是相间短路，并判断故障相，输出信号到显示装置模块中。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S301，设备状态诊断系统模块启动，完成后进入步骤S302；步骤S302，计算三相阻抗，完成后进入步骤S303；步骤S303，判断三相阻抗是否平衡，若三相阻抗平衡，则输出信号到显示装置模块中，若三相阻抗不平衡，则进行步骤S304；步骤S304，判断零序电流是否大于设定值，若零序电流大于设定值，则通过三相阻抗间的关系判断接地故障相，并输出信号到显示装置模块中，若零序电流不大于设定值，则进行步骤S305；步骤S305，通过三相阻抗间的关系判断是匝间短路还是相间短路，并判断故障相，输出信号到显示装置模块中。进一步的，所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S401，显示装置模块启动，完成后进入步骤S402；步骤S402，记录当前的诊断结果，完成后进入步骤S403；步骤S403，判断是否所有数据都分析完了，若数据没有分析完，则输出信号到电机控制系统模块，若数据分析完了，则进行步骤S404；步骤S404，显示诊断结果，完成后进入步骤S405；步骤S405，选择跳闸或报警，完成后进入步骤S406；步骤S406，程序结束。本专利技术采用以上技术方案，与现有技术性比，具有以下优点：具有能源效率监控和设备故障自动诊断于一体的优点，不仅能对电机进行故障预知，而且同时对所驱动机械设备进行故障预知，能够有效的对状态进行评估，达到状态检修的目的。同时大量减少了电能的消耗，使得电机及驱动的机械设备的运行在最佳状态，大大减少了对生产安全的危害，提高了生产效率，有利于节能降耗。下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。附图说明附图1为本分明实施例中电机驱动系统能源监控及故障诊断装置各模块的结构示图；附图2至附图5是电机驱动系统能源监控及故障诊断装置实现方法的流程图。具体实施方式实施例，如图1所示，一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机电压电流信号采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于：所述装置包括电机电压电流信号采集处理系统模块（2）、电机控制系统模块（1）、设备状态诊断系统模块（3）、能源监控系统模块（4）、通讯处理系统模块（6）、执行单元模块（7）、显示装置模块（5）及上位机系统模块（8）。

【技术特征摘要】
1.一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于：所述装置包括电机电压电流信号采集处理系统模块（2）、电机控制系统模块（1）、设备状态诊断系统模块（3）、能源监控系统模块（4）、通讯处理系统模块（6）、执行单元模块（7）、显示装置模块（5）及上位机系统模块（8）。2.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的实现方法，其特征在于：所述装置的实现方法包括以下步骤：步骤S101，电机控制系统模块（1）启动，并获取电机设备的电压、电流参数信息，完成后进入步骤S102和步骤S111；步骤S102，判断A相电流有效值Ia是否等于0，若是A相电流有效值Ia=0，则A相断相，并显示到显示装置模块（5）中，若A相电流有效值Ia不等于0，则进入步骤S103；步骤S103，判断B相电流有效值Ib是否等于0，若是B相电流有效值Ib=0，则B相断相，并显示到显示装置模块（5）中，若B相电流有效值Ib不等于0，则进入步骤S104；步骤S104，判断C相电流有效值Ic是否等于0，若是C相电流有效值Ic=0，则C相断相，并显示到显示装置模块（5）中，若C相电流有效值Ic不等于0，则进入步骤S105。3.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的实现方法，其特征在于：所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S105，判断电机三相电流是否均在三相短路设定范围内，若是在范围内，则电机三相短路，并显示到显示装置模块（5）中，若是不在范围内，则进入步骤S106；步骤S106，判断电机三相电流是否均在电机堵转设定范围内，若是在范围内，则电机堵转，并显示到显示装置模块（5）中，若是不在范围内，则进入步骤S107；步骤S107，判断电机三相电流是否均在过载设定范围内，若是在范围内，则电机过载，执行步骤S108，若是不在范围内，则进入步骤S108。4.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的实现方法，其特征在于：所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S108，判断电机三相电压是否超过过压设定，若是超过过压设定，则电机过电压，执行步骤S110，若是没超过过压设定，则进入步骤S109；步骤S109，判断电机三相电压是否低于欠压设定，若是低于欠压设定，则电机欠压，执行步骤S110，若是不低于欠压设定，则进入步骤S110；步骤S110，判断三相电压是否平衡，若是三相电压平衡，则将信号传输到电机电压电流信号采集处理系统模块（2）中，若是三相电压不平衡，则将信号传输到设备状态诊断系统模块（3）中。5.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的实现方法，其特征在于：所述装置的实现方法还包括以下步骤：步骤S111，对电流、电压信号进行傅立叶分析，完成后进入步骤S112；步骤S112，处理后的数据传输给能源监控系统模块，完成后进入步骤S113；步骤S113，判断线频的极通过频率DB差值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机转子条故障，并把故障信息显示到显示装置模块（5）中，若没有超过设定值，则进入步骤S114；步骤S114，判断线频的转速边频值是否超过设定值，若是超过设定值，则电机发生不对中故障，并把故障信息显示到显示装置模块（5）中，若没有超过设定值，则进入步骤S115。6.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞万良，丁爱光，许哲昭，
申请(专利权)人：潍坊弗莱瑞电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37