[發(fā)明專利]一種基于噪聲分析電機(jī)狀態(tài)的故障分析器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711200336.2
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN107843840A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林嘉文;曾生輝;王高飛;尚志鋒;何衛(wèi)明;何劍清
• 申請（專利權(quán)）人: 中山路得斯空調(diào)有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01M13/00
• 代理公司: 廣東中億律師事務(wù)所44277
• 代理人: 杜海江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機(jī)故障分析器，特別是一種基于噪聲分析電機(jī)狀態(tài)的故障分析器。

背景技術(shù)

在現(xiàn)實生活中，中央空調(diào)內(nèi)部安裝有大量電機(jī)，而空調(diào)主機(jī)的故障通常是由于電機(jī)出現(xiàn)損害所引起的，但是電機(jī)的故障帶有隨機(jī)性，通常不能被預(yù)判，只能在電機(jī)出現(xiàn)故障、停轉(zhuǎn)，并導(dǎo)致中央空調(diào)停止運行時才能被發(fā)現(xiàn)處理；電機(jī)常見故障有缺相、異物堵轉(zhuǎn)和軸承損壞，目前電機(jī)故障分析方法是檢測電機(jī)溫度和檢測電機(jī)電流，但這兩種方法都不具備預(yù)判性，當(dāng)電機(jī)故障極為嚴(yán)重時，控制器才能檢測出電機(jī)具有異常狀態(tài)，并停止電機(jī)運行；在實際當(dāng)中，軸承損失通常是一個線性過程，不會直接導(dǎo)致電機(jī)直接停止轉(zhuǎn)動，在軸承一開始出現(xiàn)磨損時，電機(jī)仍能運行，只是轉(zhuǎn)動的阻力變大，隨著電機(jī)的繼續(xù)運行會加重這種磨損，從而加快軸承的損壞以至軸承失效，但在這種過程中電機(jī)的溫度和電流并沒有顯著的變化，所以檢測電機(jī)溫度和檢測電機(jī)電流不能有效地監(jiān)控電機(jī)的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種能預(yù)判電機(jī)故障的基于噪聲分析電機(jī)狀態(tài)的故障分析器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于噪聲分析電機(jī)狀態(tài)的故障分析器，包括主控電路，所述主控電路的輸入端連接有噪聲采樣電路、無線模塊和USB接口電路，輸出端連接有以太網(wǎng)接口電路、通訊接口電路和閃存器。

所述主控電路包括主控芯片U1D，所述主控芯片U1D的芯片型號為V3S。

所述噪聲采樣電路包括聲電轉(zhuǎn)換器U12、雙向穩(wěn)壓管D10、雙向穩(wěn)壓管D11、電阻R46、電阻R47、電阻R48、電阻R49、電容C89、電容C90、電容C91、電容C92、電容C93和電容C94；所述聲電轉(zhuǎn)換器U12的1引腳分兩路，一路通過所述電容C94接所述主控芯片U1D的113引腳，另一路依次通過所述電阻R49和電阻R48接3V電壓；所述聲電轉(zhuǎn)換器U12的2引腳分兩路，一路通過所述電容C93接所述主控芯片U1D的114引腳，另一路依次通過所述電阻R46和電阻R47接地；所述雙向穩(wěn)壓管D10一端接地，另一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳2與所述電容C93間的節(jié)點；所述雙向穩(wěn)壓管D11一端接地，另一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳1與所述電容C94間的節(jié)點；所述電容C91一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳1與所述電容C94間的節(jié)點，另一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳2與所述電容C93間的節(jié)點；所述電容C89一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳2與所述電容C93間的節(jié)點，另一端接地；所述電容C90一端接所述聲電轉(zhuǎn)換器U12引腳1與所述電容C94間的節(jié)點，另一端接地；所述電容C92一端接所述電阻R48與所述電阻R49間的節(jié)點，另一端接所述電阻R46與所述電阻R47間的節(jié)點。

所述故障分析器通過所述噪聲采樣電路采集噪聲數(shù)據(jù)，并根據(jù)噪聲分析算法分解噪聲，計算分析出電機(jī)的實時狀態(tài)，所述噪聲分析算法包括聲量分析法、頻域分析法和周期性分析法；所述聲量分析法通過滑動平均法運算所述噪聲采樣電路離散采集的電機(jī)噪聲，以不同的時間檢測階段分析噪聲聲量的變化趨勢，實現(xiàn)電機(jī)運行狀態(tài)的檢測；所述頻域分析法通過傅里葉換算法把所述噪聲采樣電路實時采集的電機(jī)噪聲轉(zhuǎn)化為噪聲頻譜，并與一般頻譜進(jìn)行對比，匹對噪聲的頻率分量的幅值和所處的頻段，實現(xiàn)分析出當(dāng)前電機(jī)狀態(tài)；所述噪聲周期性分析法把采集得到的電機(jī)聲量與設(shè)定的滑動門檻值作交點運算，得出噪聲交點并通過判別噪聲交點的周期性實現(xiàn)機(jī)狀態(tài)的分析。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明包括主控電路，主控電路的輸入端連接有噪聲采樣電路、無線模塊和USB接口電路，輸出端連接有以太網(wǎng)接口電路、通訊接口電路和閃存器，故障分析器可通過以太網(wǎng)接口電路接入本地有線局域網(wǎng)，通訊接口電路包括RS232接口電路和RS485接口電路，能與PLC顯示器等外部設(shè)備通訊，故障分析器主要是通過噪聲采樣電路采集噪聲數(shù)據(jù)，當(dāng)故障分析器獲取到噪聲數(shù)據(jù)后，采用多種分析方法分析噪聲數(shù)據(jù)從而獲取電機(jī)當(dāng)前狀態(tài)，能有效地預(yù)判出電機(jī)存在異物、老化或軸承潤滑不足等故障，可以及時為空調(diào)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)，提高空調(diào)的使用壽命。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的電路原理方框圖；

圖2是本發(fā)明的電路原理圖第一部分；

圖3是本發(fā)明的電路原理圖第二部分；

圖4是本發(fā)明的電路原理圖第三部分；

圖5是本發(fā)明的電路原理圖第四部分；

圖6是本發(fā)明的電路原理圖第五部分；

圖7是本發(fā)明的電路原理圖第六部分；

圖8是本發(fā)明的電路原理圖第七部分；