用于检测电机状态的方法和系统技术方案

本公开涉及用于检测电机状态的方法和系统。在一些方面，本发明专利技术公开了一种使用便携式诊断装置检测电机的状态的方法，该便携式诊断装置包括用于测量至少两个轴中与电机关联的至少一个物理参数的一个或多个传感器。该方法包括测量第一轴和第二轴中在第一位置与电机关联的至少一个物理参数，确定在该第一位置第一轴中的至少一个物理参数的第一测量与第二轴中的至少一个物理参数的第二测量的比，基于确定的比从数据库识别与电机的状态关联的空间分布，以及基于识别的空间分布识别电机的状态。

Method and system for detecting the state of an electrical machine

The present disclosure relates to methods and systems for detecting the state of an electrical machine. In some aspects, the invention discloses a method for using a portable diagnostic apparatus for detecting state of the motor, the portable diagnosis device includes one or more sensors for measuring at least two shaft and motor associated with at least one physical parameter. The method includes measuring the first and second shaft in at least one of the physical parameters of the first position associated with the motor, determining at least one physical parameter in the first position of at least one of the physical parameters of the first axis in the first measurement and second axis second of the measured ratio, determine the ratio distribution from the database and recognition the motor state relation based on the spatial distribution and spatial recognition based on motor state recognition.

【技术实现步骤摘要】
用于检测电机状态的方法和系统
本专利技术涉及电机状态监测领域，更特别地，本专利技术涉及利用与电机关联的一个或多个物理参数的空间分布检测和确定电机中的故障。
技术介绍
可以利用本领域中已知的多种技术完成电机如电动机的健康监测，以及随后诊断电机中的故障。在一种如此的技术中，通过收集对电动机周围参数的测量，产生电动机空间周围的一个或多个参数如温度、磁场等的可视表示。例如，可以在电动机周围空间中画出三维热图，其指示电动机周围的磁场强度。基于三维热图，维修工程师可以进行关于电动机的健康及电动机中的潜在故障的估计推测，如果有的话。传统地，基于利用一个或多个传感器对电动机周围空间的大范围扫描产生三维可视表示。重复扫描多个点，并且基于多个点的测量产生三维可视表示。然而，对于复杂的电动机，这种传统的方法常常是耗时且无效的。为了保证可以产生相对准确的三维可视表示，必须在电动机周围较大的区域上执行扫描，这是很繁重、难于实现且耗时的。如果不能在足够大的区域上执行扫描或者如果扫描的区域未正确选择，则不能以三维可视表示捕捉电动机或系统的主要特征。因此，根据上面的论述，需要一种可以解决上述问题的系统和方法。
技术实现思路
本文解决上述缺点、不利及问题，这可以通过阅读和理解下面的说明书内容理解。在一个方面，本专利技术提供一种使用便携式诊断装置检测电机的状态的方法。该便携式诊断装置120包括一个或多个传感器，用于在至少两个轴测量与电机关联的至少一个物理参数。该方法包括测量第一轴和第二轴中在第一位置与电机关联的至少一个物理参数，确定在第一位置第一轴中的至少一个物理参数的第一测量与第二轴中的至少一个物理参数的第二测量的比，基于确定的第一比，从存储在数据库中的一个或多个空间分布识别与电机的状态关联的空间分布，以及基于识别的空间分布识别电机的状态。该第一轴与电机的轴成第一角度，该第二轴与电机的轴成第二角度。在一个实施方式中，识别电机的状态包括识别至少一个物理参数的空间分布中的一个或多个不规则区域，用于检测电机中的故障。该一个或多个传感器包括温度传感器、磁力计和声传感器。在一个实施方式中，第一位置基本靠近电机的驱动侧轴承。在一个实施方式中，该第一轴实质上垂直于第二轴。在一个实施方式中，该方法进一步包括在第二位置测量第一轴和第二轴之一和第三轴中的与电机关联的至少一个物理参数。该方法进一步包括确定在第二位置第三轴中的物理参数的第一测量与第一轴和第二轴之一中的物理参数的第二测量的第二比。基于确定的第一比和第二比从数据库识别一个或多个空间分布中与电机的状态关联的空间分布。在另一个方面中，本专利技术公开了一种用于检测电机的状态的系统。该系统包括数据库，配置成存储与电机关联的一个或多个空间分布，以及便携式诊断装置。该便携式诊断装置包括一个或多个传感器，用于在至少两个轴测量与电机关联的至少一个物理参数；网络接口，配置成与该数据库通信；一个或多个处理器，配置成测量在第一位置第一轴和第二轴中的与电机关联的至少一个物理参数；确定在第一位置第一轴中的物理参数的第一测量与第二轴中的物理参数的第二测量的第一比；从数据库检索与电机关联的一个或多个空间分布；基于确定的第一比从一个或多个空间分布识别空间分布；以及基于该空间分布识别电机的状态；以及存储器模块，该存储器模块可操作地耦合到一个或多个处理器。该便携式诊断装置进一步包括用于确定该便携式诊断装置的取向的部件。本文描述了不同范围的系统和方法。除了在
技术实现思路
中描述的方面和优点，参照附图以及参照随后详细地描述，进一步的方面和优点将变得显而易见。附图说明在下文中参照附图中表示的优选实施方式更详细地解释本专利技术的技术方案，其中：附图1表示根据本专利技术不同实施方式的用于检测电机的状态的系统；附图2表示根据本专利技术不同实施方式的用于检测电机的状态的方法；附图3表示根据本专利技术不同实施方式的电动机周围的轴向磁场的截面图和径向磁场的截面图；附图4表示根据本专利技术不同实施方式的漏磁通量的频谱；以及附图5表示根据本专利技术不同实施方式的健康电动机和具有不对称转子条的电动机的空间磁图的视图。具体实施方式在下面的详细描述中，参照形成其一部分的附图，其中所示的附图用于表示可以实践的特定实施方式。这些实施方式描述得足够详细，以致本领域技术人员能够实践该实施方式，应当理解，也可以利用其他实施方式，在不脱离实施方式的范围的情况下，可以进行逻辑、机械、电及其他变化。因此，下面的详细描述不具有限制意义。附图1表示根据本专利技术不同实施方式的用于检测电机110的状态的系统100。该系统包括以已知的通信网络可通信地耦合到数据库130的便携式诊断装置120。数据库存储与电机110关联的多个空间分布。本文，空间分布(也称作空间数据图)指的是，一个或多个物理参数的测量的收集或阵列，连同关于进行测量的电机120周围测量点的信息。附图5中提供空间分布的可视表示。将数据库130中存储的多个空间分布与电机110的一个或多个状态关联。在一个实施方式中，将多个空间分布中的一个或多个空间分布与电机110在正常操作状况下工作的正常状态关联。类似地，将剩余的空间分布与电机110会经历的不同故障关联。例如，可视表示410是在附图5的截面“A”中所示的健康电动机的空间表示。类似地，可视表示420是在附图5的截面“B”中所示的具有不对称转子条的电动机的空间表示。这可以由可视表示420特别地观察到，由于在空间分布的截面425中存在不规则区域。在一个实施方式中，通过在不同状态下在不同电机周围的不同平面和轴上的多个点系统地扫描、测量及收集不同的物理参数，从而数据库130由多个空间分布构成。将多个空间分布连同关于被扫描的电机的状态和故障的信息一起存储在数据库130中。便携式诊断装置120包括配置成与数据库130通信的网络接口，用于检索与电机110关联的一个或多个空间分布。此外，便携式诊断装置120包括一个或多个传感器，用于在至少两个轴(150，160)测量与电机110关联的至少一个物理参数。在一个实施方式中，一个或多个传感器包括温度传感器、磁力计、声传感器等。该传感器配置成沿两个或多个轴测量对应的物理参数。在一个例子中，磁力计是三轴传感器，其能够测量三个轴中电机110周围的漏磁通量。进一步，便携式诊断转置110包括一个或多个处理器，其配置成利用一个或多个传感器测量在第一位置112第一轴150和第二轴160中与电机110关联的至少一个物理参数。利用该传感器，处理器获得在第一位置112第一轴150的至少一个物理参数的第一测量，以及第二轴160的至少一个物理参数的第二测量。然后，处理器确定在第一位置112第一轴150的物理参数的第一测量与第二轴160的物理参数的第二测量的第一比。通过网络接口，处理器从数据库130检索一个或多个与电机110关联的空间分布，以及相应基于确定的第一比从一个或多个空间分布识别空间分布。基于识别的空间分布，处理器评价或确定电机110的状态。将存储器模块可操作地耦合到一个或多个处理器，并且在由一个或多个处理器执行的操作中使用。在一个实施方式中，便携式诊断装置120包括用于检测便携式诊断装置120的方向的装置。在一个实施方式中，利用传统上已知的陀螺仪的电子等效设备。利用方向检测装置保证测量总是沿相同轴的多个点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用便携式诊断装置(120)检测电机(110)的状态的方法(300)，其中所述便携式诊断装置(120)包括一个或多个传感器，用于测

【技术特征摘要】
1.一种利用便携式诊断装置(120)检测电机(110)的状态的方法(300)，其中所述便携式诊断装置(120)包括一个或多个传感器，用于测量至少两个轴(150，160)中的与所述电机(110)关联的至少一个物理参数，所述方法包括：a.测量至少两个轴(150，160)中的第一轴(150)和第二轴(160)中在第一位置(112)与所述电机(110)关联的至少一个物理参数，其中所述第一轴(150)与所述电机(110)的轴(140)成第一角度，所述第二轴(160)与所述电机的轴(140)成第二角度；b.确定在所述第一位置(112)第一轴(150)中的至少一个物理参数的第一测量与第二轴(160)中的至少一个物理参数的第二测量的第一比；c.基于所确定的第一比，识别数据库(130)上存储的一个或多个空间分布中的与所述电机(110)的一个或多个状态关联的空间分布；以及d.基于识别的空间分布识别所述电机(110)的状态。2.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用所述第一测量和第二测量改动所识别的空间分布。3.如权利要求1所述的方法，其中识别所述电机(110)的状态包括识别所述至少一个物理参数的空间分布中的一个或多个不规则区域，用于检测所述电机(110)中的故障。4.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个传感器包括温度传感器、磁力计和声传感器。5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一位置(112)基本靠近所述电机(110)的驱动侧轴承，并且其中所述第一轴(150)基本垂直于所述第二轴(160)。6.如权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙何青，M·奥尔曼，C·平托，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH