一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统。监控对象为超高速永磁同步电机以及市电三相交流电；所述监控系统包括监控设备和监控数据接收设备；监控设备包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据采集卡、振动传感器、拾音器、上位机、显示器；监控数据接收设备包括超高速永磁同步电机驱动控制系统中的驱动与隔离模块以及上位机。监控系统能多方面监控电机运行，并将电机的工作状况及时的传递给上位机操作员，当发生有可能导致事故的紧急情况时，监控系统能根据检测获得的数据判断故障情况并采取安全处理措施。

A super high speed permanent magnet synchronous motor monitoring system based on multi-sensor information fusion

A superhigh speed permanent magnet synchronous motor monitoring system based on multi sensor information fusion is proposed in this paper. The monitoring object for ultra high speed permanent magnet synchronous motor and three-phase alternating current; the monitoring system includes a monitoring device and monitoring data receiving device; monitoring device includes a current sensor, voltage sensor, temperature sensor, data acquisition card, vibration sensor, microphone, computer, display; monitoring data receiving apparatus includes a drive and isolation module and the PC control system of ultra high speed permanent magnet synchronous motor drive. Multi monitor system can monitor the motor running, and the working condition of the motor timely transmitted to the host computer operator, when there is an emergency situation that could lead to an accident, monitoring system can be determined according to the detection data of fault situations and take safety measures.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统
本专利技术属于电动机
，具体涉及一种超高速永磁同步电机的工作监控系统。
技术介绍
超高速永磁同步电机的出现对电机运行工况的监测系统提出了新的要求，超高速电机的运行故障可能会产生比低速电机故障更为严重的后果。传统的电机监控系统多为传统中低转速电机设计，已经无法满足超高速电机的监控要求。为避免或减小超高速永磁同步电机运作故障引发的安全事故，需要针对超高速永磁同步电机设计专用的监控系统。
技术实现思路
本专利技术提出一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统，监控对象为超高速永磁同步电机以及市电三相交流电；所述监控系统包括监控设备和监控数据接收设备；监控设备包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据采集卡、振动传感器、拾音器、上位机、显示器；监控数据接收设备包括超高速永磁同步电机驱动控制系统中的驱动与隔离模块以及上位机；多个电流传感器分别安装于超高速永磁同步电机的定子侧、市电输入侧以及直流母线侧，通过电流传感器分别检测输入超高速永磁同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统，其特征在于，监控对象为超高速永磁同步电机以及市电三相交流电；所述监控系统包括监控设备和监控数据接收设备；监控设备包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据采集卡、振动传感器、拾音器、上位机、显示器；监控数据接收设备包括超高速永磁同步电机驱动控制系统中的驱动与隔离模块以及上位机；多个电流传感器分别安装于超高速永磁同步电机的定子侧、市电输入侧以及直流母线侧，通过电流传感器分别检测输入超高速永磁同步电机定子侧的三相定子电流、市电输入电流以及直流母线电流，并将采集得到的电流信号传输给数据采集卡；多个电压传感器安装于超高速永磁同步电机的定子侧、市电...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统，其特征在于，监控对象为超高速永磁同步电机以及市电三相交流电；所述监控系统包括监控设备和监控数据接收设备；监控设备包括电流传感器、电压传感器、温度传感器、数据采集卡、振动传感器、拾音器、上位机、显示器；监控数据接收设备包括超高速永磁同步电机驱动控制系统中的驱动与隔离模块以及上位机；多个电流传感器分别安装于超高速永磁同步电机的定子侧、市电输入侧以及直流母线侧，通过电流传感器分别检测输入超高速永磁同步电机定子侧的三相定子电流、市电输入电流以及直流母线电流，并将采集得到的电流信号传输给数据采集卡；多个电压传感器安装于超高速永磁同步电机的定子侧、市电输入侧以及直流母线侧，通过电压传感器检测输入超高速永磁同步电机定子侧的三相定子电压、市电输入电压以及直流母线电压，并将采集得到的电压信号传输给数据采集卡；超高速电主轴轴体和超高速电主轴驱动器内部分别安装一个温度传感器数量，用于采集超高速电主轴轴体和超高速电主轴驱动器内部的温度，并将采集到的温度信号传输给数据采集卡；振动传感器安装于超高速电主轴轴体上，用于采集超高速电主轴轴体振动信号，并将采集到的振动信号传输给数据采集卡；拾音器安装于超高速电主轴轴体附近，用于采集超高速电主轴轴体运行过程中的噪声，并将采集到的噪声信号传输给数据采集卡；数据采集卡安装于上位机，用于接收电流传感器、电压传感器、温度传感器、振动传感器以及拾音器采集的数据信号，并将这些数据转换成处理为上位机及其他设备能够识别的数据格式；上位机用于对数据采集卡传输过来的各项数据与相应的安全范围值进行比较，如果所有的数据值在安全范围内，则认为超高速电主轴工作正常，并将采集到的各项数据显示在显示器上；如果某一数据不在安全范围内，则上位机输出相应告警信号并显示在显示器上，并向电机驱动控制器发送告警信息，由电机驱动控制器控制电机采取安全措施。2.如权利要求1所述基于多传感器信息融合的超高速永磁同步电机监控系统，其特征在于，上位机根据采集到的电压和电流信号，使用基于扩展卡尔曼滤波的转速估计算法估算出超高速永磁同步电机的速度，并观测超高速永磁同步电机的速度波形，评估速度的大小与加速度的大小；将评估得到的速度、加速度与相应的安全范围值进行比较，如果评估得到的速度、加速度的值在安全范围内，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭健，林立斌，吴益飞，周梦兰，洪宇，黄迪，王天野，薛舒严，钱抒婷，沈宏丽，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32