[發明專利]一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統

在審

• 申請號: 202011284442.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112311154A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 張媛;韓雷;孫雷;白少松;鞏龍飛;齊繼營;閆輝;李莉;張良
• 申請（專利權）人: 山東歐瑞安電氣有限公司
• 主分類號: H02K11/20
• 分類號: H02K11/20;H02K11/25;G01K11/32;G01H9/00;H02P29/60;H02P29/64;H02P29/00
• 代理公司: 廣東有知貓知識產權代理有限公司 44681
• 代理人: 胡強

本發明公開了一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統，屬于工業自動化領域。一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統，包括光纖溫度傳感器、光纖振動傳感器、永磁直驅變頻電機一體機、光纖光柵解調儀、傳輸光纖、控制系統，所述光纖溫度傳感器與光纖振動傳感器均固定安裝在永磁直驅變頻電機一體機的外壁上，所述光纖溫度傳感器與光纖振動傳感器輸出端均與光纖光柵解調儀輸入端電性連接，所述光纖光柵解調儀的輸出端與控制系統的輸入端電性連接。本發明中，用此種光纖傳輸的檢測系統不受干擾影響，抗干擾能力強，并且傳輸距離長，傳輸質量好，大大提高了信號傳輸的穩定性。

技術領域

本發明涉及工業自動化領域，尤其涉及一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統。

背景技術

煤炭行業是我國重要的能源產業，伴隨著我國煤炭生產自動化程度的不斷提高，結合國家“智慧化礦山建設”實施綱要，對現代礦山設備自動化、智能化的要求進一步提高。目前，礦用隔爆型兼本質安全型變頻器和驅動電機被廣泛應用于礦山自動化領域，而在實際煤礦井下應用現場，一般會將電機與變頻器分開設置，有的場合電機距離變頻器數百米遠，過長的電纜不僅會使成本增加，而且易產生射頻干擾信號影響系統中其他設備正常工作，另外，長距離變頻供電會造成電機端電壓尖峰過大引起電機絕緣老化甚至擊穿從而損壞電機。鑒于以上問題的存在，越來越多的井下現場采用永磁直驅變頻電機一體機進行日常生產任務。這樣雖然能夠有效改善設備性能，節省井下空間，但往往需要安裝于機械傳動機構工作面配合使用，這樣的現場工作環境往往比較惡劣，不利于現場工作人員對設備的工作狀態進行實時監測，因此，如何及時、準確了解永磁直驅變頻電機一體機的工作狀態，保證生產過程高效、安全、穩定顯得尤為重要。

針對永磁直驅變頻電機一體機，現有的檢測方式一般使用自身的變頻部分硬件電路，通過自身的電流互感器進行電流采樣，通過預埋入電機定子繞組的PT100等測溫元件檢測電機的溫度信號，將采集到的各種信號通過電纜線傳輸到變頻器進行就地顯示，同時再通過485通信由變頻器傳送給上位機進行監測。該方式雖然也能夠完成對永磁直驅變頻電機一體機的狀態進行實時監測，但存在一定的局限性。首先，各類電信號借助自身變頻部分的硬件電路采樣、處理、通信會擠占變頻器控制器的內部資源，不利于變頻器驅動性能的發揮；其次，現場環境惡劣，永磁直驅變頻電機一體機與上位機進行長距離通信時，干擾問題嚴重，導致傳輸到上位機的信號不穩定，顯示不準確，無法正確顯示設備的實際狀態，對工作人員產生誤導，從而影響設備正常工作。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，而提出的一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種永磁直驅變頻電機一體機狀態監測系統，包括光纖溫度傳感器、光纖振動傳感器、永磁直驅變頻電機一體機、光纖光柵解調儀、傳輸光纖、控制系統，所述光纖溫度傳感器與光纖振動傳感器均固定安裝在永磁直驅變頻電機一體機的外壁上，所述光纖溫度傳感器與光纖振動傳感器輸出端均與光纖光柵解調儀輸入端電性連接，所述光纖光柵解調儀的輸出端與控制系統的輸入端電性連接。

優選的，所述光纖溫度傳感器、光纖振動傳感器的輸出端均通過傳輸光纖與光纖光柵解調儀輸入端連接。

優選的，所述光纖振動傳感器包括光纖光柵應力傳感器和永磁體，所述光纖光柵應力傳感器的一端固定連接在光纖振動傳感器外殼的內壁，所述光纖光柵應力傳感器的另一端與永磁體連接并形成自由端。

優選的，所述光纖振動傳感器固定安裝在永磁直驅變頻電機一體機的永磁體、轉軸以及殼體的底座上。

優選的，所述光纖溫度傳感器固定安裝在固定安裝在永磁直驅變頻電機一體機的三相繞組以及兩側的軸承上。

優選的，所述光纖溫度傳感器通過環氧樹脂固定連接在永磁直驅變頻電機一體機定子繞組的外壁表面。

優選的，所述光纖溫度傳感器的外壁套設有保護罩。