电机状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电机状态监测系统，包括主控单元和振动监测电路，振动监测电路包括电容传感器U10、电容C6、电阻R1、运放U1、电阻R3、运放U2、电阻R4、电阻R5和电容C4，运放U1的反相输入端连接电容传感器U10，运放U1的反相输入端连接激励信号源电路，运放U1的同相输入端接地，运放U1的输出端通过电阻R1连接运放U1的反相输入端，运放U1的输出端连接运放U2的同相输入端，运放U2的反相输入端接地，运放U2的反相输入端通过电阻R4连接电容C4的第一端，运放U2的输出端通过电阻R5连接电容C4的第一端，电容C4的第二端接地，运放U2的输出端连接主控单元。通过上述技术方案，解决了现有技术中电机振动故障监测不可靠的问题。机振动故障监测不可靠的问题。机振动故障监测不可靠的问题。

【技术实现步骤摘要】
电机状态监测系统


[0001]本技术涉及电机监测
，具体的，涉及电机状态监测系统。

技术介绍

[0002]随着生产的进步和社会的发展，电机在我们日常生产和生活中起到的作用越来越重要，电机在长期运行过程中，难免会产生一些故障，如果在电机故障发生时不能做出及时有效的处理，就可能造成较大的事故，因而对电机的工作状态进行监测和对其进行故障分析是非常必要的。其中电机振动是影响电机正常运行的重要因素，电机产生振动，会使绕组绝缘和轴承寿命缩短，影响滑动轴承的正常润滑，振动力促使绝缘缝隙扩大，使外界粉尘和水分入侵其中，造成绝缘电阻降低和泄漏电流增大，甚至形成绝缘击穿等事故，因此对电机进行振动监测尤为重要，通常使用位移传感器监测电机振动状态，位移传感器将其转换为电信号，再经监测电路处理和提取，常用位移传感器按工作原理可分为霍尔式传感器和电涡流式传感器等，霍尔式传感器容易受电磁干扰，而电涡流传感器电路较复杂，且测量精度较低，抗电磁干扰能力较差，从而导致对电机振动故障监测不可靠。

技术实现思路

[0003]本技术提出电机状态监测系统，解决了现有技术中电机振动故障监测不可靠的问题。
[0004]本技术的技术方案如下：
[0005]电机状态监测系统，包括主控单元、无线通信单元和振动监测电路，所述振动监测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与监控终端通讯连接，所述振动监测电路包括电容传感器U10、电容C6、电阻R1、电阻R2、运放U1、电阻R3、运放U2、电阻R3、电容C2、电容C3、电阻R6、电阻R4、电阻R5、和电容C4，
[0006]所述运放U1的反相输入端连接所述电容传感器U10，所述运放U1的反相输入端连接所述电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接激励信号源电路，所述运放U1的同相输入端通过所述电阻R2接地，所述运放U1的输出端通过所述电阻R1连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R3接地，所述运放U2的反相输入端通过所述电容C2连接所述电阻R6的第一端，所述运放U2的输出端通过所述电容C3连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端接地，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R4连接所述电容C4的第一端，所述运放U2的输出端通过所述电阻R5连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端接地，所述运放U2的输出端连接所述主控单元。
[0007]进一步，本技术中所述激励信号源电路包括电容C7、电容C5、变阻器RP1、电阻R7、运放U3、变阻器RP2、电阻R10、电阻R11、稳压管U4和稳压管U5，所述运放U3的反相输入端通过所述电容C5连接所述电容C7的第一端，所述变阻器RP1的第一端连接所述电容C7的第一端，所述变阻器RP1的第二端接地，所述电容C7的第二端通过所述电阻R7连接所述运放U3
的输出端，所述运放U3的同相输入端通过所述变阻器RP2接地，所述运发U3的输出端通过所述电阻R11连接所述电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述运放U3的同相输入端，所述稳压管U4的阴极连接所述电阻R10的第一端，所述稳压管U4的阳极连接所述稳压管U5的阳极，所述稳压管U5的阴极接地，所述运放U3的输出端连接所述电容C6的第二端。
[0008]进一步，本技术中还包括整流电路，所述整流电路包括电阻R8、运放U6、电阻R9、二极管D1、二极管D2、电阻R12、电阻R13、运放U7和电阻R14，所述电阻R8的第一端连接所述运放U2的输出端，所述电阻R8的第二端连接所述运放U6的反相输入端，所述运放U6的反相输入端通过所述电阻R9连接所述二极管D1的阳极，所述二极管D1的阴极连接所述运放U6的输出端，所述运放U6的同相输入端接地，所述运放U6的输出端连接所述二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极连接所述运放U6的反相输入端，所述运放U6的输出端连接所述电阻R12的第一端，所述电阻R12的第二端连接所述运放U7的反相输入端，所述电阻R12的第二端通过所述电阻R13连接所述电阻R8的第一端，所述运放U7的同相输入端接地，所述运放U7的输出端通过所述电阻R14连接所述运放U7的反相输入端，所述运放U7的输出端连接所述主控单元。
[0009]进一步，本技术中还包括低通滤波电路，所述低通滤波电路包括电阻R15、电容C8、电阻R16、电容C9、运放U8、电阻R17和电阻R18，所述电阻R15的第一端连接所述运放U7的输出端，所述电阻R15的第二端通过所述电阻R16连接所述运放U8的同相输入端，所述运放U8的同相输入端通过所述电容C9接地，所述运放U8的反相输入端通过所述电阻R17接地，所述运发U8的输出端通过所述电阻R18连接所述运放U8的反相输入端，所述运放U8的输出端通过所述电容C8连接所述电阻R15的第二端，所述运放U8的输出端连接所述主控单元。
[0010]进一步，本技术中还包括保护电路，所述保护电路包括电阻R23、光耦U9、电阻R20、电阻R19、三极管Q1、继电器K1、电阻R21、电阻R22和发光二极管LED1，所述光耦U9的第一输入端通过所述电阻R23连接所述主控单元，所述光耦U9的第二输入端接地，所述光耦U9的第一输出端通过所述电阻R20连接12V电源，所述光耦U9的第二输出端通过所述电阻R19连接所述三极管Q1的基极，所述三极管Q1的集电极连接所述继电器K1的第一输入端，所述继电器K1的第二输入端连接12V电源，所述继电器K1的公共端连接电机，所述继电器K1的常闭端连接外部电源，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R21接地，所述三极管Q1的发射极通过所述电阻R22连接所述发光二极管LED1的阳极，所述发光二极管LED1的阴极接地。
[0011]本技术的工作原理及有益效果为：
[0012]本技术中，电容传感器U10的监测端与电机的金属外壳构成一个平行板电容器，其极板间的介质为空气，电机在运行过程中没有出现振动状况时，电容传感器U10极板间的距离不变，因此平行板电容器的容值保持不变，电容传感器U10输出的电信号保持不变；当电机在运行过程中如果出现了振动故障，随着电机的振动，平行板电容器极板间的距离发生改变，电容传感器U10输出的电信号发生改变。
[0013]具体的，振动监测电路的工作原理为：监测过程中，激励信号源电路发出稳定的正弦激励信号，经参考电容C6后送至运放U1的反相输入端，电机在运行过程中没有出现振动状况时，电容传感器U10输出的电信号保持不变，振动监测电路直接将正弦激励信号转为与该信号成正比的电信号送至主控单元。当电机在运行过程中如果出现了振动故障，电容传感器U10输出的电信号发生改变，但电容传感器U10输出电信号变化的幅度比较小，主控单
元无法直接识别，因此，运发U1构成了放大电路，用于放大电容传感器U10输出的电信号，电容C6、电阻R1、电阻R2、运放U1和电容C1还构成了高通滤波电路，滤除信号中的噪声干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电机状态监测系统，其特征在于，包括主控单元、无线通信单元和振动监测电路，所述振动监测电路连接所述主控单元，所述主控单元借助所述无线通信单元与监控终端通讯连接，所述振动监测电路包括电容传感器U10、电容C6、电阻R1、电阻R2、运放U1、电阻R3、运放U2、电阻R3、电容C2、电容C3、电阻R6、电阻R4、电阻R5、和电容C4，所述运放U1的反相输入端连接所述电容传感器U10，所述运放U1的反相输入端连接所述电容C6的第一端，所述电容C6的第二端连接激励信号源电路，所述运放U1的同相输入端通过所述电阻R2接地，所述运放U1的输出端通过所述电阻R1连接所述运放U1的反相输入端，所述运放U1的输出端连接所述运放U2的同相输入端，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R3接地，所述运放U2的反相输入端通过所述电容C2连接所述电阻R6的第一端，所述运放U2的输出端通过所述电容C3连接所述电阻R6的第一端，所述电阻R6的第二端接地，所述运放U2的反相输入端通过所述电阻R4连接所述电容C4的第一端，所述运放U2的输出端通过所述电阻R5连接所述电容C4的第一端，所述电容C4的第二端接地，所述运放U2的输出端连接所述主控单元。2.根据权利要求1所述的电机状态监测系统，其特征在于，所述激励信号源电路包括电容C7、电容C5、变阻器RP1、电阻R7、运放U3、变阻器RP2、电阻R10、电阻R11、稳压管U4和稳压管U5，所述运放U3的反相输入端通过所述电容C5连接所述电容C7的第一端，所述变阻器RP1的第一端连接所述电容C7的第一端，所述变阻器RP1的第二端接地，所述电容C7的第二端通过所述电阻R7连接所述运放U3的输出端，所述运放U3的同相输入端通过所述变阻器RP2接地，所述运放U3的输出端通过所述电阻R11连接所述电阻R10的第一端，所述电阻R10的第二端连接所述运放U3的同相输入端，所述稳压管U4的阴极连接所述电阻R10的第一端，所述稳压管U4的阳极连接所述稳压管U5的阳极，所述稳压管U5的阴极接地，所述运放U3的输出端连接所述电容C6的第二端。3.根据权利要求1所述的电机状态监测系统，其特征在于，还包括整流电路，所述整流电路包括电阻R8、运放U6、电阻R9、二极管D1、二极管D2、电阻R12、电阻R13、运放U7和电阻R14，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金艳军，董永康，
申请(专利权)人：河北蓝海能源管理有限公司，
类型：新型
国别省市：