用于故障监控的装置和方法制造方法及图纸

一种用于由带有可变转速的电马达所驱动的离心泵的故障监控的装置（１），以及一种利用这种装置（１）用于故障监控的方法。此处，所述装置（１）在故障监控激活前获取、存储马达的运行值并维持其有效，并且，在故障监控期间，将马达的当前运行值与所存储的值进行比较。所述装置（１）参照于马达的给定的，经界定的运行区域（５２）而对当前马达运行点（５５）进行评估，并当离开所述运行区域（５２）时，检测出故障（３６）。此处，所述经界定的运行区域（５２）通过马达运行点而形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于离心泵(该离心泵由带有可变转速的电马达所驱动)的故障监控(Stoerungsueberwachung)的装置，其中，该装置在 故障监控激活前获取、存储马达的运行值(Betriebswerte)并将其维持有 效(vorhalten),并且在故障监控期间，将马达的当前运行值与所存储的 值进行比较，本专利技术还涉及一种用于利用这种装置进行故障监控的方 法。在带有可变转速的驱动马达上，必须确保在故障情形下在需要时 进行驱动装置的关断。该转速改变通常利用所谓的变频器 (Frequenzumrichter)进行，该变频器通过由变频器所提供的电压系统的 频率的改变而4吏得离心泵的几乎无级式的转速调节成为可能。在集成 了离心泵(该离心泵配备有这种转速调节式马达)的设备中，由于设备 故障可能会出现所不允许的运行状态。其可例如地通过管道石皮裂、通 过附件(Armaturen)的错误操作、通过过小的输送量或类似者而导致设 备的故障。其尤其可为空运转，干运转或低于给定的最小输送量。在被填充以输送力某介的设备上，例如以下一点是已知的，即，集 成有传感器，借助于这些传感器，通流量(Durchflussmenge)或流体的 存在被记录。当低于给定值时，则借助于由传感器所提供的信号而引 起驱动马达的关断。然而这种传感器的使用则表现为显著的额外费 用。同样，以下一点也是已知的，即，利用如功率和转速等的电马达 参量以用于故障监控。此处， 一般进行功率的极限值监控。这样的功 率监控尽管易于实现，但是具有如下缺点，即，其不适用于处在变化 中的(wechselnd)设备条件(如同其在开放系统中例如由于发生变化的离心泵的初压力(Vordruck)或压力侧的改变的fL出量而出现的那样)。由文件DE 100 17 861 Al已知了 一种用于故障监控的方法和装 置，据此， 一种用于故障监控的装置在故障监控激活之前运行学习功 能(Lemflmktion),在该学习功能之中，获取且存储了马达的运行值。 当在学习功能中所获取的运行值被存储后，用于故障监控的装置被激 活。此处，进行了马达的当前运行数据与所存储的值的比较。当达到 和/或低于该被存储的值时，马达关断。但是，所描述的该方法以给定 的调试进程(Inbetriebnahmevorgang)为条件。例如，对于功率监控，在 故障监控激活之前的学习进程中，在特地为此而设定的设备极限状态 中，例如在被切断的输送系统中，根据所有可能的运行状态，运行经 历多个不同的转速区域并分别地获取和保存相应的驱动马达的功率 输出。本专利技术的目的在于，开发一种用于离心泵的故障监控所用的装置 和方法，它们在低的调试费用的情形下同样可在处在变化中的设备条 件下纟皮应用。该问题的解决方案作如下设置，即，该装置参照于(inBezugauf) 马达的经界定的(begrenzten)运行区域(Betriebsbereich)而对当前的马 达运^f亍点(Motorbetriebspunkt)进4亍^平估(auswerten)，并且，当离开该运 行区域时，检测出(feststellen)故障，其中，经界定的运行区域通过马 达运行点而形成。经界定的运行区域适宜地，通过单独的(einzelne)， 典型的(charakteristische)马达运行点而形成。借助于这些基于单独的， 典型的马达运行点的区域而执行故障监控。由此，在输送媒介中进行 测量的需求就如在调试阶段期间进行电马达参量的测量序列的获取 和存储一样的少。此外，在转速调节式驱动装置中，马达参量通常可 通过变频器的内部测量值而已知，从而，额外的测量是多余的。本专利技术的一个直观的设计方案作如下设置，即，在马达参量图 (Motorgroessendiagramm)中运行区域通过分别地包含两个马达运行点、尤其是连接起点和终点的至少 一个边界曲线(Begrenzungskurve)而被界定。然后，在带有转速调节式驱动装置的离心泵的运行期间，经常地或周期性地对当前马达运行点以及其在马达参量图中的位置进行分析。当离开了经界定的和/或给定的区域时，故障被识别，并且可进行合适的反应。边界曲线可有选择地通过线性的、二次的或三次的多项式(Polynom)而形成。这使得对不同的设备给定条件的简单匹配成为可 台匕该装置根据本专利技术具有用于输入值(Eingabewerten)和/或参数值的 输入和/或读入的器件。由此，典型的马达运行点和曲线类型可被输入。地被输入，或通过其他的合适的器件(该器件例如在参数传输的范围中 被使用)而被读入。这些参数值例如以手动方式、或者在学习过程期间 (在该学习过程中在压力侧的阀门关闭和/或打开的情形下分别地在最 小的和最大的频率下确定驱动马达的电功率)通过测量设施、或者借助 于计算而被获得。根据一个有利的设计方案，马达的经界定的运行区域和/或典型的 马达运行点从离心泵的许用运行区域中导出(ableiten)。离心泵的许用 运行区域可从其特征线(在离心泵的输送量Q上被绘出)、尤其从扬程 特征线H(Q)中已知。从中根据本专利技术导出了马达的经界定的运行区 域。通常，离心泵的许用运行区域通过典型的特4正线点 (Kennlinienpunkten)，例如离心泵的最小的或最大的输送量而^皮定义。 根据本专利技术，通过例如以计算方式(rechnerisch)转换至马达参量图中并 以边界曲线来连接相应的起点和终点而定义了马达的经界定的运行 区域，该运行区域被用于故障监控。以下一点被证实是有利的，即，在功率-频率-图中两条曲线限定 (festlegen)该经界定的区域。故障监控通过电的功率值和频率值的评估 而进行。在频率f(该频率f处于在第一频率、例如最小频率fmin和第7二频率、例如最大频率f^x之间)下的许用功率值P必须位于由典型的马达运行点和边界曲线所定义的区域之内。与这样的设计方案一起——根据该设计方案，马达的经界定的运行区域和/或典型的马达运行点从离心泵的许用运行区域中导出——可取得额外的优点。典型地，离心泵的扬程特征线是已知的。通过典型的特征线点延展出离心泵的许用运行区域。通过该特征线点的到功率-频率-图(此处称为P-f-图)中的变换(Tmnsformation)并通过两条连接曲线，在功率-频率-图中，得到了许用运行区域的映像(Abbild),且由此得到了根据电功率值和频率值的评估的简便的故障监控。典型地，在功率-频率-图中，第 一 边界曲线连接点对(Punktepaar)(Pmin,min;fmin)， (P喊匪;f謹)且第二边界曲线连接点对(P,,min;fmin), (P應,匪;f瞧)。此处，在功率P中的第一个角标标识着在与第二个角标相对应的频率下的第一功率(例如最小功率)或第二功率(例如最大功率)。此处，在功率-频率-图中的点适宜地乂人离心泵的扬程特;f正线的特征线点(Qmin，min， nmin), (Qmin，max， nmax), (Qmax,min, nmin), (Qmax,max, n服x)的义换中导出。此处，在流量(Durchfluss)Q中，第一个角标标识着在与第二个角标对应的转速下的第一或第二流量。这样，基于无论如何都已知的扬程特征线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由带有可变转速的电马达所驱动的离心泵的故障监控的装置，其中，所述装置在所述故障监控的激活之前获取、存储马达的运行值并维持其有效，并且，在故障监控期间，将所述马达的当前的运行值与所存储的值进行比较，其特征在于，所述装置（１）参照于所述马达的经界定的运行区域（５２）而对当前的马达运行点（５５）进行评估且当离开所述运行区域时检测出故障（３６），其中，所述经界定的运行区域（５２）通过马达运行点而形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-5-12 102007022348.11.一种用于由带有可变转速的电马达所驱动的离心泵的故障监控的装置，其中，所述装置在所述故障监控的激活之前获取、存储马达的运行值并维持其有效，并且，在故障监控期间，将所述马达的当前的运行值与所存储的值进行比较，其特征在于，所述装置(1)参照于所述马达的经界定的运行区域(52)而对当前的马达运行点(55)进行评估且当离开所述运行区域时检测出故障(36)，其中，所述经界定的运行区域(52)通过马达运行点而形成。2. 根据权利要求1所述的用于故障监控的装置，其特征在于，所述 经界定的运行区域(52)通过单独的，典型的马达运行点而形成。3. 根据权利要求1或2所述的用于故障监控的装置，其特征在于， 在马达参量图(41)中所述运行区域(52)通过分别地包含两个马达运行 点、尤其是连接起点和终点的至少一个边界曲线(53,54)而被界定。4. 根据权利要求3所述的用于故障监控的装置，其特征在于，边界 曲线(53,54)通过线性的，二次的或三次的多项式而形成。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的用于故障监控的装置，其特 征在于，所述装置(l)具有用于输入值和/或参数值的输入的器件(5)和/ 或用于输入值和/或参数值的读入的器件(6)。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的用于故障监控的装置，其特点从所述离心泵的许用运行区域(48)中导出。7. 根据权利要求3至6中任一项所述的用于故障监控的装置，其特 征在于，两条曲线在功率-频率-图中限定所述经界定的区域(52)。8. 根据权利要求7所述的用于故障监控的装置，其特征在于，在所 述功率-频率-图中，第一边界曲线(53)连接点对(Pmin,min;fmin),(Pmin,max;f醒)且第二边界曲线(54)连接点对(P腿,min;f^), (P腿,腿,f匪)。9. 才艮据权利要求8所述的用于故障监控的装置，其特征在于，在所述功率_频率_图中的点从所述离心泵的扬程特征线(42,43,44)的特征线、、(Qmin，min，nmin)， (Qmin，max，nmax)， (Qmax，min,nmin), (Qmax,max， nmax )的变换(24)中导出。10. 根据权利要求9所述的用于故障监控的装置，其特征在于，在 所述功率-频率-图中的点从所述离心泵的额定工作状态下的最小和最大输送量的特征线点(Qn誦),(Q應;n,)的变换(24)中导出。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的用于故障监控的装置，其 特征在于用于在检测出故障(36)时所述装置(1)的反应的可选择的设定 的器件。...

【专利技术属性】
技术研发人员：M西洛维克，
申请(专利权)人：KSB股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]