一种电机故障模拟平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机故障模拟平台，包括输电线、电机模块、机械故障监测模块、电故障模拟模块和信号收集模块；输电线具有与外部供电相连的供电端和与所述电机模块相连的用电端；所述电机模块包括若干用于测试的故障电机，和至少一个正常电机；所述机械故障监测模块与若干所述故障电机中的一台或所述正常电机中的一台配合，且与所述信号收集模块之间传输电机运行参数；所述电故障模拟模块设置在所述输电线的所述用电端侧；所述信号收集模块设置在所述输电线的所述供电端侧。本实用新型专利技术能够模拟并采集电机的电参数和机械参数。够模拟并采集电机的电参数和机械参数。够模拟并采集电机的电参数和机械参数。

【技术实现步骤摘要】
一种电机故障模拟平台


[0001]本技术涉及电气
，具体涉及一种电机故障模拟平台。

技术介绍

[0002]当今社会，随着电气化的发展，各种用电器充斥我们生活生产的方方面面，为保证用电器正常工作，准确分析判断用电器在使用过程中出现的故障，并正确处置非常重要，尤其是生产等工业场合的用电器，如果在运行时出现故障，可能造成严重的损失，因此需要定期对这些用电器进行巡检。然而现阶段在对用电器的巡检过程中，往往无法对用电器的健康状态进行深入评估，如电机故障的检测，市面上现存的各种巡检设备，虽然支持在巡检过程中对电机进行故障诊断，但其诊断深度智能止步于如电机可能发生的欠流、过压及堵转等简单型故障，对电机可能发生的其他各类故障则无能为力。
[0003]为准确对电机做出诊断，需要对电机的各项故障进行模拟，通过控制变量的方式对模拟的数据进行收集以及处理，并总结得到关于电机故障的各项特征，以便于在巡视时将各种故障数据与运行中的电机做匹配，从而及时发现电机的各项异常。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种电机故障模拟平台，能够模拟并采集电机的电参数和机械参数。
[0005]本技术采用的技术方案如下：
[0006]一种电机故障模拟平台，包括输电线、电机模块、机械故障监测模块、电故障模拟模块和信号收集模块；
[0007]所述输电线具有与外部供电相连的供电端和与所述电机模块相连的用电端；所述电机模块包括若干用于测试的故障电机，和至少一个正常电机；所述机械故障监测模块与若干所述故障电机中的一台或所述正常电机中的一台配合，且与所述信号收集模块之间传输电机运行参数；所述电故障模拟模块设置在所述输电线的所述用电端侧；所述信号收集模块设置在所述输电线的所述供电端侧。
[0008]进一步地，所述电机运行参数包括振动参数、温度参数和湿度参数中的至少一种；所述机械故障监测模块包括用于测量所述振动参数的振动速度传感器和振动加速度传感器，还包括用于测量所述温度参数的温度传感器和用于测量所述湿度参数的湿度传感器。
[0009]进一步地，所述电故障模拟模块包括能够使得所述输电线断路的断路组件、能够使得相邻两条所述输电线短路的短路组件和能够使得所述输电线接地的接地组件。
[0010]进一步地，所述短路组件包括至少一个第一开关件和至少一个用于驱动所述第一开关件的第一驱动模块；第一开关件串联在相邻两个火线之间，用于实现两个火线短路，第一驱动模块设置在任一火线和零线之间；
[0011]所述断路组件包括至少一个第二开关件和至少一个用于驱动所述第二开关件的第二驱动模块，第二开关件串联在任一火线上，用于实现所述火线的通断，第二驱动模块设
置在任一火线和零线之间。
[0012]进一步地，所述接地组件包括一个第三开关件、一个电阻件和一个电流传感器，所述电阻件和所述第三开关件串联在任一火线和零线之间，所述电流传感器的测量端用于获得流过所述电阻件的电流值，所述电流传感器的数据传输端用于将所述电流值传输至所述信号收集模块。
[0013]进一步地，所述电故障模拟模块还包括总控模块，所述总控模块包括第四开关件，所述第四开关件分别与所述断路组件、所述短路组件和所述接地组件串联设置在任一火线与零线之间。
[0014]进一步地，所述信号收集模块包括传感器模块和数据处理器；
[0015]所述传感器模块的测量端与所述输电线配合，用于测量所述输电线的第一运行参数，所述传感器模块的数据传输端与所述数据处理器之间进行数据传输，以使得所述数据处理器获得所述输电线的第一运行参数；所述第一运行参数包括所述输电线的电流、电压和剩余电流；
[0016]所述机械故障监测模块与所述数据处理器之间进行数据传输，以使得所述数据处理器获得所述电机运行参数。
[0017]进一步地，所述传感器模块包括分别设置在所述输电线上的电流互感器、剩余电流互感器和电压互感器。
[0018]进一步地，所述信号收集模块还包括接触器、隔离开关和断路器；沿所述输电线供电端至用电端方向，所述隔离开关、所述断路器和所述接触器依次串联设置在所述输电线上。
[0019]进一步地，所述输电线上设有浪涌保护器，所述浪涌保护器与所述数据处理器电连接；所述浪涌保护器与所述隔离开关并联设置。
[0020]有益效果：
[0021]本技术中的信号收集模块用于电机的配电、监测、保护，通过对电机运行参数的采集、诊断、分析、存储和传输，实现电机故障的早期预警。
[0022]电故障模拟模块可模拟电机的各种电故障，并且能够实现电机故障特征重现，以获得相同运行状态条件下有价值的数据。本方案中的输电线用于对电机供电。电故障模拟模块配合输电线，实现各种电路故障，由于输电线可等效为电机的内部电路，因此电故障模拟模块产生的电故障可等效为电机内部发生的各种电故障。
[0023]本技术中的故障电机和正常电机为同一型号的设备，每台故障电机具有已知的各种机械故障。在收集故障电机的各项参数时，将各个故障电机依次运行，机械故障监测模块将电机运行参数传输至信号收集模块，信号收集模块对机械故障监测模块传输的电机运行参数和电故障模拟模块产生的各种电故障进行收集和处理。由于当前故障电机的具体故障已知，因此在监测时，可分别收集特定故障对应的运行参数，并且将这些运行参数与正常电机的运行参数对比，通过机器学习得到特定参数与特定故障之间的对应关系。在将该学习成果应用至对对应同类电机的排障检测时，通过检测该电机在运行时的各项运行参数，从而推得此时电机的运行状态，是否运行异常以及故障类型。
附图说明
[0024]图1为本技术实施例提供的整体示意图；
[0025]图2是本技术实施例提供的信号收集模块的局部示意图；
[0026]图3是本技术实施例提供的电故障模拟模块的局部示意图。
[0027]其中，1
‑
信号收集模块，2
‑
输电线，3
‑
电故障模拟模块，4
‑
机械故障监测模块，5
‑
电机模块，6
‑
外部供电，7
‑
剩余电流互感器，8
‑
隔离开关，9
‑
电压互感器，10
‑
断路器，11
‑
电流互感器，12
‑
接触器，13
‑
云端处理器，14
‑
中集器，15
‑
数据处理器，16
‑
浪涌保护器，17
‑
振动速度传感器，18
‑
振动加速度传感器，19
‑
温度传感器，20
‑
火线，21
‑
零线，22
‑
第四开关件，23
‑
总控模块，24
‑
第二驱动模块，25
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机故障模拟平台，其特征在于，包括输电线(2)、电机模块(5)、机械故障监测模块(4)、电故障模拟模块(3)和信号收集模块(1)；所述输电线(2)具有与外部供电(6)相连的供电端和与所述电机模块(5)相连的用电端；所述电机模块(5)包括若干用于测试的故障电机，和至少一个正常电机；所述机械故障监测模块(4)与若干所述故障电机中的一台或所述正常电机中的一台配合，且与所述信号收集模块(1)之间传输电机运行参数；所述电故障模拟模块(3)设置在所述输电线(2)的所述用电端侧；所述信号收集模块(1)设置在所述输电线(2)的所述供电端侧。2.如权利要求1所述的电机故障模拟平台，其特征在于，所述电机运行参数包括振动参数、温度参数和湿度参数中的至少一种；所述机械故障监测模块(4)包括用于测量所述振动参数的振动速度传感器(17)和振动加速度传感器(18)，还包括用于测量所述温度参数的温度传感器(19)和用于测量所述湿度参数的湿度传感器。3.如权利要求1所述的电机故障模拟平台，其特征在于，所述电故障模拟模块(3)包括能够使得所述输电线(2)断路的断路组件(25)、能够使得相邻两条所述输电线(2)短路的短路组件(31)和能够使得所述输电线(2)接地的接地组件(28)。4.如权利要求3所述的电机故障模拟平台，其特征在于，所述短路组件(31)包括至少一个第一开关件(32)和至少一个用于驱动所述第一开关件(32)的第一驱动模块(30)；第一开关件(32)串联在相邻两个火线(20)之间，用于实现两个火线(20)短路，第一驱动模块(30)设置在任一火线(20)和零线(21)之间；所述断路组件(25)包括至少一个第二开关件(36)和至少一个用于驱动所述第二开关件(36)的第二驱动模块(24)，第二开关件(36)串联在任一火线(20)上，用于实现所述火线(20)的通断，第二驱动模块(24)设置在任一火线(20)和零线(21)之间。5.如权利要求3所述的电机故障模拟平台，其特征在于，所述接地组件(28)包括一个第三开关件(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘得军，王凯，王辉，孙巍巍，孙俊德，蒋秉政，吴飞，李亚南，王静，曹文浩，杨全胜，马奕伟，姚烨，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三九二一部队，
类型：新型
国别省市：