[發明專利]一種永磁同步電機智能觀測裝置及控制系統在審
| 申請號： | 201811210812.3 | 申請日： | 2018-10-17 |
| 公開（公告）號： | CN109270454A | 公開（公告）日： | 2019-01-25 |
| 發明（設計）人： | 王大志;金思宇;于鑫明;王海洋;周迎賓;李汶澮 | 申請（專利權）人： | 東北大學 |
| 主分類號： | G01R31/34 | 分類號： | G01R31/34 |
| 代理公司： | 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613 | 代理人： | 韓國勝 |
| 地址： | 110169 遼*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 永磁同步電機 觀測裝置 遠程終端 控制系統 觀測器 傳感器模塊 智能 電機 電機參數檢測 電機運行狀況 控制技術領域 變頻器控制 電機表面 電機參數 電源模塊 發出指令 計算處理 監控電機 能效管理 通訊模塊 顯示模塊 信號中繼 遠程調控 振動信號 變頻器 接線盒 鄰近 采集 傳輸 傳遞 | ||
1.一種永磁同步電機智能觀測裝置，其特征在于：包括觀測器，觀測器安裝于永磁同步電機的接線盒內部，觀測器包括：傳感器模塊、MCU模塊、通訊模塊、顯示模塊和電源模塊；
所述傳感器模塊與所述MCU模塊經過A/D轉換之后再經過光耦隔離連接；
所述MCU模塊，用于根據傳感器模塊檢測到永磁同步電機運行狀態信息，通過計算獲得永磁同步電機參數，同時用于控制變頻器以調整電機輸入頻率和電壓；
通訊模塊與MCU模塊連接，用于將計算后的永磁同步電機參數發送至外部設備，也用于接收外部設備發送的指令，并將指令傳遞給MCU模塊處理；
所述顯示模塊，用于現場顯示電機的運行參數。
2.根據權利要求1所述的永磁同步電機智能觀測裝置，其特征在于，傳感器模塊包括電壓傳感器、電流傳感器、溫度傳感器和振動傳感器；
所述電壓傳感器和電流傳感器用于檢測永磁同步電機輸入端的電壓和電流；
所述溫度傳感器，安裝于永磁同步電機外部機殼散熱片上，用于檢測電機溫度信息；
所述振動傳感器安裝于與所述永磁同步電機機座腿上，用于檢測所電機振動信息；
MCU模塊用于根據檢測到永磁同步電機輸入端電壓、電流以及檢測到的永磁同步電機外部散熱片溫度信息，底座振動信息，通過計算獲得永磁同步電機參數。
3.根據權利要求2所述的永磁同步電機智能觀測裝置，其特征在于，
對永磁同步電機輸入端電樞電壓和電樞電流進行在線檢測的過程為：由電機一相輸入端接入霍爾電壓和電流傳感器，根據輸入電壓和電流產生相應電壓和電流信號，經過光耦隔離傳輸出至A/D轉換芯片，通過MCU模塊計算相關電機參數；
傳感器采樣頻率以大于電機工作電源基波的頻率作為檢測信號，對之進行檢測并通過計算得到電機工作頻率、電壓和電流參數；
MCU模塊將電機參數通過LCD顯示，同步傳輸至通信模塊，之后將通信模塊接收到信號進過計算處理，反饋給變頻器，完成對電機運行監視控制。
4.根據權利要求3所述的永磁同步電機智能觀測裝置，其特征在于，
電壓力傳感器還用于檢測電機頻率，檢測電機頻率的方法為：根據由上述電機參數觀測器中電壓傳感器采樣，由所述MCU計算相鄰兩個電壓零點Uin1＝0和Uin2＝0時所經歷兩倍采樣時間機為T，即可獲得永磁同步電機轉動周期，通過如下公式即可計算電機頻率：f＝1/T；
所述MCU模塊還用于：當在上述永磁同步電機中Uin1＝0和Uin2＝0時，實時檢測線纜上電流參數，電機溫度參數，電機振動參數。
5.根據權利要求4所述的永磁同步電機智能觀測裝置，其特征在于，
對所述傳感器模塊上檢測到的瞬時電壓Un，瞬時電流in，瞬時溫度tn，瞬時振動速度vt，通過所述MCU模塊在可以計算得到在電壓信號數據相鄰兩個過零點兩倍時間差，T周期內電壓有效值計算公式如下：
根據傳感器模塊上檢測到T周期內電流有效值計算公式如下：
根據所述傳感器模塊上檢測到T周期內振動有效值計算公式如下：
根據所述傳感器模塊上檢測到T周期內振動有效值計算公式如下：
其中，T周期指得是電壓信號數據相鄰過零點兩倍時間差。
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