[發明專利]用于故障監控的裝置和方法

有效

• 申請號: 200880015793.7
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101680457A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: M·西洛維克
• 申請（專利權）人: KSB股份公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 肖日松;劉華聯

本發明涉及一種用于離心泵(該離心泵由帶有可變轉速的電馬達 所驅動)的故障監控(Stoerungsueberwachung)的裝置，其中，該裝置在 故障監控激活前獲取、存儲馬達的運行值并將其維持有效(vorhalten)， 并且在故障監控期間，將馬達的當前運行值與所存儲的值進行比較， 本發明還涉及一種用于利用這種裝置進行故障監控的方法。

在帶有可變轉速的驅動馬達上，必須確保在故障情形下在需要時 進行驅動裝置的關斷。該轉速改變通常利用所謂的變頻器 (Frequenzumrichter)進行，該變頻器通過由變頻器所提供的電壓系統的 頻率的改變而使得離心泵的幾乎無級式的轉速調節成為可能。在集成 了離心泵(該離心泵配備有這種轉速調節式馬達)的設備中，由于設備 故障可能會出現所不允許的運行狀態。其可例如地通過管道破裂、通 過附件(Armaturen)的錯誤操作、通過過小的輸送量或類似者而導致設 備的故障。其尤其可為空運轉，干運轉或低于給定的最小輸送量。

在被填充以輸送媒介的設備上，例如以下一點是已知的，即，集 成有傳感器，借助于這些傳感器，通流量(Durchflussmenge)或流體的 存在被記錄。當低于給定值時，則借助于由傳感器所提供的信號而引 起驅動馬達的關斷。然而這種傳感器的使用則表現為顯著的額外費 用。

同樣，以下一點也是已知的，即，利用如功率和轉速等的電馬達 參量以用于故障監控。此處，一般進行功率的極限值監控。這樣的功 率監控盡管易于實現，但是具有如下缺點，即，其不適用于處在變化 中的(wechselnd)設備條件(如同其在開放系統中例如由于發生變化的 離心泵的初壓力(Vordruck)或壓力側的改變的取出量而出現的那樣)。

由文件DE?100?17?861?A1已知了一種用于故障監控的方法和裝 置，據此，一種用于故障監控的裝置在故障監控激活之前運行學習功 能(Lernfunktion)，在該學習功能之中，獲取且存儲了馬達的運行值。 當在學習功能中所獲取的運行值被存儲后，用于故障監控的裝置被激 活。此處，進行了馬達的當前運行數據與所存儲的值的比較。當達到 和/或低于該被存儲的值時，馬達關斷。但是，所描述的該方法以給定 的調試進程(Inbetriebnahmevorgang)為條件。例如，對于功率監控，在 故障監控激活之前的學習進程中，在特地為此而設定的設備極限狀態 中，例如在被切斷的輸送系統中，根據所有可能的運行狀態，運行經 歷多個不同的轉速區域并分別地獲取和保存相應的驅動馬達的功率 輸出。

本發明的目的在于，開發一種用于離心泵的故障監控所用的裝置 和方法，它們在低的調試費用的情形下同樣可在處在變化中的設備條 件下被應用。

該問題的解決方案作如下設置，即，該裝置參照于(in?Bezug?auf) 馬達的經界定的(begrenzten)運行區域(Betriebsbereich)而對當前的馬 達運行點(Motorbetriebspunkt)進行評估(auswerten)，并且，當離開該運 行區域時，檢測出(feststellen)故障，其中，經界定的運行區域通過馬 達運行點而形成。經界定的運行區域適宜地，通過單獨的(einzelne)， 典型的(charakteristische)馬達運行點而形成。借助于這些基于單獨的， 典型的馬達運行點的區域而執行故障監控。由此，在輸送媒介中進行 測量的需求就如在調試階段期間進行電馬達參量的測量序列的獲取 和存儲一樣的少。此外，在轉速調節式驅動裝置中，馬達參量通常可 通過變頻器的內部測量值而已知，從而，額外的測量是多余的。

本發明的一個直觀的設計方案作如下設置，即，在馬達參量圖 (Motorgroessendiagramm)中運行區域通過分別地包含兩個馬達運行 點、尤其是連接起點和終點的至少一個邊界曲線(Begrenzungskurve) 而被界定。然后，在帶有轉速調節式驅動裝置的離心泵的運行期間， 經常地或周期性地對當前馬達運行點以及其在馬達參量圖中的位置 進行分析。當離開了經界定的和/或給定的區域時，故障被識別，并且 可進行合適的反應。

邊界曲線可有選擇地通過線性的、二次的或三次的多項式 (Polynom)而形成。這使得對不同的設備給定條件的簡單匹配成為可 能。