电机离线故障诊断系统技术方案

本申请提供了一种电机离线故障诊断系统，包括：数据采集模块，用于采集待测电机的参数信息；监控模块，与所述数据采集模块通信连接，用于根据获取到的所述参数信息获取故障特征值，比较所述故障特征值与预设故障特征范围，根据比较结果判断是否存在故障及故障程度。上述电机离线故障诊断系统通过将获取的电机定子绕组故障特征值与监控模块内部存储的电机故障特征范围对比，可以更加精准的获得电机是否存在故障以及相应的故障严重程度，操作人员全程都可通过监控模块来完成数据采集测量、故障特征值计算对比以及故障分析的工作，操作简单方便，精确度高。精确度高。精确度高。

【技术实现步骤摘要】
电机离线故障诊断系统


[0001]本申请涉及故障监测
，尤其是涉及一种电机离线故障诊断系统。

技术介绍

[0002]三相交流电机在自动化设备中占着举足轻重的地位，在同样体积下，交流电动机输出功率可比直流电动机提高10％～70％，此外，交流电动机的容量可比直流电动机造得大，达到更高的电压和转速，现代数控机床都倾向采用交流伺服电机驱动。
[0003]三相交流伺服电机工作环境往往比较恶劣，并且由于连续负载启动、电源不稳、安装不规范等容易出现故障。由于电机的故障现象比较复杂，其维修工作的技术难度比较大，要求维修人员具有较高技术水平与经验，才能发现和判断电机故障，而且往往容易误判错判，更无法判断故障的严重程度。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种电机离线故障诊断系统，以解决电机故障容易错判以及无法判断故障严重程度的问题。
[0005]本申请提供了一种电机离线故障诊断系统，包括：数据采集模块，用于采集待测电机的参数信息；监控模块，与所述数据采集模块通信连接，用于根据获取到的所述参数信息获取故障特征值，比较所述故障特征值与预设故障特征范围，根据比较结果判断是否存在故障及故障程度。
[0006]上述实施例中提供的电机离线故障诊断系统中，通过设置数据采集模块，能够精准获取三相交流电机的各相绕组数据参数，包括三相电阻、三相电感等，通过将上述数据参数上传到监控模块中，一方面通过实时显示可以方便观测到三相绕组内部是否出现明显故障，另一方面，通过监控模块内部设置的计算模块，能够根据测量的三相绕组参数信息获取电机的故障特征值，通过与监控模块内部存储的电机故障特征库对比，可以更加精准的获得电机是否存在故障以及相应的故障严重程度，操作人员全程都可通过监控模块来完成数据采集测量、故障特征值计算对比以及故障分析的工作，操作简单方便，精确度高。
[0007]在其中一个实施例中，所述参数信息包括定子绕组的三相阻抗值；所述故障包括定子绕组匝间短路故障；所述故障特征值包括电阻不平衡度值及电感不平衡度值；所述预设故障特征范围包括电阻不平衡阈值范围及电感不平衡阈值范围；所述监控模块被配置为：
[0008]若出现所述电阻不平衡度值位于所述电阻不平衡阈值范围或所述电感不平衡度值位于所述电感不平衡阈值范围中一种情况，判定存在定子绕组匝间短路故障。
[0009]在其中一个实施例中，所述电阻不平衡阈值范围包括一级电阻不平衡阈值范围；所述电感不平衡阈值范围包括一级电感不平衡阈值范围；所述监控模块被配置为：
[0010]若所述电阻不平衡度值位于所述一级电阻不平衡阈值范围且所述电感不平衡度值位于所述一级电感不平衡阈值范围，判定出现严重程度的定子绕组匝间短路故障。
[0011]在其中一个实施例中，所述数据采集模块包括：
[0012]数据读取单元，用于读取所述待测电机的参数信息，并将所述参数信息的模拟信号转换为对应的第一数字信号；
[0013]信号转换单元，与所述数据读取单元电连接，用于将所述第一数字信号转换为第二数字信号；
[0014]选择开关单元，所述数据读取单元经由所述选择开关单元与所述待测电机电连接。
[0015]在其中一个实施例中，所述数据采集模块还包括：
[0016]数据采集板卡，与所述信号转换单元及所述选择开关均电连接，与所述监控模块通信连接，用于获取所述第二数字信号并进行数据处理，上传至所述监控模块；及
[0017]根据获取的触发信号生成开关控制信号，控制所述选择开关单元动作，使得所述数据读取单元经由所述选择开关单元与所述待测电机电连接。
[0018]在其中一个实施例中，所述数据采集板卡包括：
[0019]控制单元，与所述选择开关单元及所述信号转换单元均电连接，用于根据获取的触发信号生成所述开关控制信号，以控制所述选择开关单元动作，以及获取所述第二数字信号，并进行数据整合后将所述第二数字信号上传至所述监控系统。
[0020]在其中一个实施例中，所述控制单元包括单片机、DSP芯片、MCU芯片及FPGA中至少一种。
[0021]在其中一个实施例中，所述数据采集模块还包括：
[0022]降压单元，与所述选择开关单元、所述数据读取单元、所述控制单元、所述信号转换单元及电源均电连接，用于根据电源提供的电信号向所述选择开关单元、所述数据读取单元、所述控制单元及所述信号转换单元提供工作电压。
[0023]在其中一个实施例中，所述监控模块包括数据解析单元、数据存储单元及监测前台，所述数据解析单元与所述数据采集模块通信连接，所述数据解析单元与所述数据存储单元及所述监测前台均电连接。
[0024]在其中一个实施例中，所述监测前台包括数值显示模块、波形显示模块、故障特征显示模块及参数设置模块中至少一种；所述监控前台被配置为：
[0025]根据获取到的所述参数信息获取故障特征值，比较所述故障特征值与预设故障特征范围，并根据比较结果判断是否存在故障及故障程度；以及
[0026]根据操作指令生成相应的触发信号，以控制所述控制单元生成所述开关控制信号，控制所述选择开关单元动作。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请一实施例中提供的一种电机离线故障诊断系统的原理框图；
[0029]图2为本申请一实施例中提供的一种电机离线故障诊断系统的结构原理图；
[0030]图3为本申请一实施例中提供的一种监控系统的结构原理图。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
[0032]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
[0033]可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一预设温度值称为第二预设温度值，且类似地，可将第二预设温度值称为第一预设温度值。第一预设温度值和第二预设温度值两者都是预设温度值，但其不是同一预设温度值。
[0034]可以理解，以下实施例中的“电连接”，如果被电连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电电连接”、“通信电连接”等。
[0035]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机离线故障诊断系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于采集待测电机的参数信息；监控模块，与所述数据采集模块通信连接，用于根据获取到的所述参数信息获取故障特征值，比较所述故障特征值与预设故障特征范围，根据比较结果判断是否存在故障及故障程度。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述参数信息包括定子绕组的三相阻抗值；所述故障包括定子绕组匝间短路故障；所述故障特征值包括电阻不平衡度值及电感不平衡度值；所述预设故障特征范围包括电阻不平衡阈值范围及电感不平衡阈值范围；所述监控模块被配置为：若出现所述电阻不平衡度值位于所述电阻不平衡阈值范围或所述电感不平衡度值位于所述电感不平衡阈值范围中一种情况，判定存在定子绕组匝间短路故障。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电阻不平衡阈值范围包括一级电阻不平衡阈值范围；所述电感不平衡阈值范围包括一级电感不平衡阈值范围；所述监控模块被配置为：若所述电阻不平衡度值位于所述一级电阻不平衡阈值范围且所述电感不平衡度值位于所述一级电感不平衡阈值范围，判定出现严重程度的定子绕组匝间短路故障。4.根据权利要求2
‑
3任一项所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块包括：数据读取单元，用于读取所述待测电机的参数信息，并将所述参数信息的模拟信号转换为对应的第一数字信号；信号转换单元，与所述数据读取单元电连接，用于将所述第一数字信号转换为第二数字信号；选择开关单元，所述数据读取单元经由所述选择开关单元与所述待测电机电连接。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据采集模块还包括：数据采集板卡，与所述信号转换单元及所述选择开关均电连接，与所述监控模块通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春辉，陆树汉，梁超，王吉，丁小健，王远航，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：新型
国别省市：