[實用新型]感應(yīng)電機(jī)測量、控制和保護(hù)一體化智能裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721600528.8
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN207557436U
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史兵;孫克平;孫斌
• 申請（專利權(quán)）人: 孫克平;史兵;孫斌
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 于桂賢

本實用新型提供一種感應(yīng)電機(jī)測量、控制和保護(hù)一體化智能裝置，包括采集單元、下位機(jī)單元、控制單元和上位機(jī)單元，所述采集單元包括電壓采集單元、電流采集單元、溫度采集單元和轉(zhuǎn)速采集單元，下位機(jī)單元通過數(shù)據(jù)線與控制單元、顯示單元和上位機(jī)單元連接，電壓采集單元、電流采集單元、溫度采集單元和轉(zhuǎn)速采集單元通過數(shù)據(jù)線與下位機(jī)單元連接。本實用新型實現(xiàn)了對電流、電壓、轉(zhuǎn)速、溫度等參數(shù)的實時監(jiān)測與保護(hù)，并引入專家系統(tǒng)，建立了一套適合本系統(tǒng)的電機(jī)故障診斷方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及感應(yīng)電動機(jī)狀態(tài)測量、控制、保護(hù)智能儀表的開發(fā)，特別是涉及一種感應(yīng)電機(jī)測量、控制和保護(hù)一體化智能裝置。

背景技術(shù)

電機(jī)的運行狀態(tài)由運行過程中產(chǎn)生的各種參數(shù)和各種二次效應(yīng)參數(shù)來描述，其運行狀況分為：正常，異常和故障三種。對電機(jī)的實時參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，數(shù)據(jù)分析，測試將對掌握電機(jī)的運行發(fā)展趨勢，了解電機(jī)的客觀情況有很大幫助。狀態(tài)監(jiān)測所涉及到的問題集中在以下三點。

機(jī)理研究：電機(jī)故障時參數(shù)的變化。包括化學(xué)量物理量的變化；能反映電機(jī)故障的情況。

信號采集處理：采集電機(jī)運行參數(shù)的過程，涉及傳感器技術(shù)等，采集來的數(shù)據(jù)在中心CPU中處理的過程稱為信號處理過程。

特征提取：在采集來的信號中提取出與設(shè)備狀況相關(guān)的量的過程稱為特征提取。

有多種方法用于感應(yīng)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測，振動和電流監(jiān)測是實際運用中最流行的兩種方法。振動監(jiān)測可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障，氣隙不均勻，定子繞組或轉(zhuǎn)子故障，三相電源不對稱等問題。振動監(jiān)測的改進(jìn)依賴于先進(jìn)的信號處理技術(shù)，例如高階統(tǒng)計分析，非靜態(tài)的遞歸濾波器和小波等。

由于電流變化相對較小，電流監(jiān)測一直認(rèn)為是難以用來監(jiān)測故障。然而這一問題正在被克服。目前的研究表明定子電流監(jiān)測能提供和振動監(jiān)測一樣多的檢測信息。研究發(fā)現(xiàn)，對已知的振動頻率而言，定子電流變化直接與振動幅度的變換有關(guān)。

感應(yīng)電機(jī)在現(xiàn)代的工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，然而在應(yīng)用中電機(jī)發(fā)生故障是不可避的。常用的機(jī)電式電機(jī)保護(hù)裝置，難以覆蓋電動機(jī)的各種故障狀態(tài)，電機(jī)將會因為故障而燒毀，由此帶來的損失是巨大的，而且電機(jī)的控制和保護(hù)常是獨立的裝置，這即增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，又帶來了維護(hù)的不便，因此研究集電機(jī)狀態(tài)測量、控制和保護(hù)于一體的保護(hù)裝置是非常有必要的。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供一種感應(yīng)電機(jī)測量、控制和保護(hù)一體化智能裝置。

本實用新型解決其技術(shù)問題所要采用的技術(shù)方案是：一種感應(yīng)電機(jī)測量、控制和保護(hù)一體化智能裝置，包括采集單元、下位機(jī)單元、控制單元和上位機(jī)單元，所述采集單元包括電壓采集單元、電流采集單元、溫度采集單元和轉(zhuǎn)速采集單元，下位機(jī)單元通過數(shù)據(jù)線與控制單元、顯示單元和上位機(jī)單元連接，電壓采集單元、電流采集單元、溫度采集單元和轉(zhuǎn)速采集單元通過數(shù)據(jù)線與下位機(jī)單元連接。

具體的，所述電流采集單元包括電流互感器、電流采樣電路和電壓調(diào)理電路，電流采樣電路的輸入端連接至電流互感器二次側(cè)電流輸出端，電流采樣電路將采集到的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出，并連接至電壓調(diào)理電路的信號輸入端，電壓調(diào)理電路將輸入的電壓值控制在所需范圍，電流互感器二次側(cè)電流經(jīng)過經(jīng)過電流采樣電路和電壓調(diào)理電路輸出至下位機(jī)單元。

具體的，所述電流采樣電路包括電流傳感器ACS712、電阻R1、電容C1和C2以及發(fā)光二極管D1，所述電流傳感器ACS712的輸入端連接電流互感器二次側(cè)電流輸出端，所述電流傳感器ACS712的電源VCC經(jīng)電阻C1連接至地GND，且發(fā)光二極管D1與電阻R1串聯(lián)后并聯(lián)在電容C1兩端，所述電流傳感器ACS712 的信號端FILTER經(jīng)電容C2接地GND；