预测系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及预测系统和方法。一种用于预测状况的系统(100)包括具有滑环(110)的电机(102)和通过滑环提供电流和电压到电机的激励器(108)。该系统还包括监控器件(114)，其测量由激励器提供到电机的电流和电压，从当前样本形成回归模型并且比较来自下一个样本的值与由回归模型预测的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机(electrical machine),并且特别地涉及由激励器馈送的电机。
技术介绍
电能的发生典型地包括一个或多个涡轮。在燃气涡轮的情形中，压缩器联接到在压缩空气流中燃烧气体或燃油的燃烧器。燃烧器联接到涡轮部分并且提供由气体或燃油的燃烧产生的热气体流到涡轮部分。涡轮部分包括带有附连叶片的转子。热气体流过叶片， 这又导致转子转动。以这种方式，来自热气体的能量转换成旋转运动。为了发电，转子联接到发电机。在这点上，涡轮转子充当用于发电机的原动机。当然，其它源可充当原动机。总体来说，发电机将旋转运动转换成电力。更详细地，发电机包括电枢和场 (field)。电枢为发电机的功率生产组成部分并且包括产生输出电流的电枢绕组。电枢可在转子或定子上。场是发电机的磁场组成部分。传递进场电路的功率典型地远小于在电枢电路中的功率。相应地，发电机几乎总是具有在转子上的场绕组，并且定子用作电枢绕组。 在这种构造中，仅少量的场电流需要从激励器经由滑环传递到转子。滑环是允许功率和电信号从固定结构传输到旋转结构的机电器件。在发电机的情形中，滑环允许电流从激励器流到转子。滑环联接到转子并且从激励器通过固定接触件或保持与环接触的电刷接收电流。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，公开用于预测状况的系统。该方面的系统包括电机，其包括旋转轴、围绕旋转轴布置的两个或更多个滑环；和通过滑环提供电流和电压到电机的激励器。该方面的系统还包括构造成测量由激励器提供到电机的电流和电压的监控器件。监控器件进一步构造成将第一组多个电流和电压集合进当前样本；从当前样本产生回归模型；将第二组多个电流集合成下一个样本；以回归模型利用来自下一个样本的值计算一系列预测参数；并且当预测参数呈现与下一个样本的特定偏差时发生警报。根据本专利技术的另一方面，公开预测状况的方法。该方面的方法包括测量从激励器提供到发电机的第一组多个电流和电压；在计算器件上将第一组多个存储为当前样本；从当前样本产生回归模型；测量从激励器提供到发电机的第二组多个电流和电压；将第二组多个电流存储进下一个样本；在计算器件上以回归模型利用来自下一个样本的值计算一系列预测参数；并且当预测参数呈现与下一个样本的特定偏差时发生警报。从结合附图的以下描述中，这些和其它优点和特征将更加明显。附图说明视为本专利技术的本主题，在本说明书的总结的权利要求中特别指出并且明确声明。 本专利技术的前述和其它特征以及优点从以下结合附图的详细描述中显而易见。附图中3图I示出根据一实施例的系统；图2为示出根据一实施例的方法的流程图3为示出根据一实施例的监控器件的更详细描述的框图；并且图4为本专利技术的实施例可在其上实现的计算器件的框图。本详细描述通过参考附图的举例的方式解释了本专利技术的实施例，连同优点和特征。部件列表100系统102电机103电输出104旋转轴106原动机107联接件108激励器110滑环112接触件114监控器件120主体部分122场124电枢202功能框204功能框206功能框208功能框210功能框212功能框214功能框216功能框218功能框220功能框222功能框224功能框226功能框301通用计算机302电流测量设备400系统401处理器401a中央处理单元401b中央处理单元401c中央处理单元402只读存储器(ROM)403硬盘404大容量存储器405磁带存储驱动406网络适配器407I/o适配器408用户接口适配器409键盘410鼠标411扬声器412显示适配器413系统总线414系统存储器415屏幕416外部网络420软件具体实施例方式图I示出根据本专利技术的实施例的系统100的实例。在一实施例中，系统100用以防止、预测或另外避免闪络状况。如下所述，“闪络状况”导致在有界区域内的可燃材料的不期望的点燃。当然，系统100可用于其它目的。例如，系统100可用以监控电机的场绕组的健康状况。在示出的实施例中，系统100包括电机102。所述电机102构造成将机械能转换成通过电输出103指示的电能。在这种情形中，电机102是发电机。当然，取决于构造，电机102可作为马达运行。然而，清楚起见，以下描述仅专注于电机102作为发电机运行，但不受此限制。电输出103示出为三相输出。应当理解，电输出103可具有任何数目的相位并且包括任何数目的导线。电机102包括旋转轴104。旋转轴104示出为通过联接件107联接到原动机106。 原动机106可例如为涡轮的转子。在运行中，电机102将从原动机106接收的旋转能转换成在电输出103处提供的电能。当然，根据一实施例，原动机106和联接件107可从系统100中省略。电机102包括主体部分120。在图I中，主体部分120在剖视图中示出并且包括由电枢124围绕的场122。当然，在可选实施例中，电枢124可由场122围绕。当作为发电机运行时，电机102要求它的场122的激励。场122典型地联接到旋转轴104并且从激励器108接收电能。从激励器108传递电能到场122的机械元件包括在旋转轴104上的滑环110。滑环110与接触件112电接合。接触件112在一实施例中为电刷。接触件112从激励器108接收电能并且提供它到滑环110。以这种方式，电能可提供到电机102的场绕组。在一些情形中，在滑环110之间的称为“闪络”的状况可发生。术语“闪络”指的是在有界区域中可燃材料的不期望的点燃。在图I所示系统100的情形中，闪络可发生在滑环110之间或围绕滑环110的区域。闪络可归因于磨损与破裂、场绕组中的中断、不合适的绝缘、缺少维护、电刷的不正确的安装、在滑环Iio之间的旋转轴104的表面的污染等。不管原因，这种闪络可要求电机102为了维修离开工作线。在一些情形中，维修可为大修。可选地，如果闪络之前的状况被监控，可在这些元件的区域中对接触件112、滑环110或轴104 进行维修以防止闪络。这种维修典型地比闪络后需要的维修少消耗时间。相应地，系统100包括监控器件114。监控器件114监控由激励器108提供到接触件112的电流和电压中的一个或两者。监控电流和电压值提供闪络何时可发生的警告。这种警告允许闪络被避免。在一实施例中，监控器件114施加滚动回归(rolling regression)到场电流和场电压。在一实施例中，监控器件114对场电压和场电流在十秒内每秒采样一次，将这些电流和电压集合进所谓“当前样本”。当前样本用于计算具有回归的回归模型。回归系数和当前迭代的样本向量存储用于随后的操作。监控器件114然后再一次对场电流和场电压采样以产生下一个样本。电流和电压中的一个或另一个然后施加到回归模型以产生预测电流或电压值。根据一实施例，预测值与实际值的偏移预期小于阈值 (例如I %)。否则，产生警报。图2示出根据一实施例监控电机的场的健康状况的方法的实例。这种监控可在一实施例中用以预测滑环之间的闪络。图2所示方法可部分或完全通过计算器件执行。在一实施例中，以下所示操作中的任何可通过监控器件114(图I)执行。该方法从测量提供到电机的场电流的功能框202开始。在一实施例中，以预定的时间间隔在预定量的时间量中测量电流。例如，电流可在十秒中每秒测量一次。当然，可利用其它时间周期或采样率。在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·德萨巴特拉，S·尼巴努普迪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：