[發明專利]一種電機轉速估算方法及系統

在審

• 申請號: 202210731048.4
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN114942385A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 胡鑫;陳磊;李永耀;雷文平;王宏超;李凌均;王麗雅;韓捷
• 申請（專利權）人: 鄭州恩普特科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34;G01P3/00;G01P15/00;G01H17/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 王凱迪

1.一種電機轉速估算方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)采集待測電機的振動信號，根據振動信號得到對應的速度信號頻譜；

2)根據待測電機的轉速工作范圍確定速度信號頻譜上工作轉頻的上限和下限，取頻率在工作轉頻上限和下限之間、幅值大于設定值的頻譜數據作為待選數據；

3)確定待測電機的轉頻；

若待測電機為定頻電機，則將對應待選數據中最大幅值對應的頻率作為待測電機的轉頻；

若待測電機為變頻電機，判斷對應待選數據中各頻譜數據的頻率之間是否存在整數倍關系；若不存在整數倍關系，則將對應待選數據中最大幅值對應的頻率作為待測電機的轉頻；若兩個或兩個以上的頻譜數據的頻率之間有整數倍關系，則取其基頻作為待測電機的轉頻；

4)根據待測電機的轉頻計算待測電機的轉速。

2.根據權利要求1所述的電機轉速估算方法，其特征在于，步驟1)中，所述振動信號包括待測電機不同位置上的振動信號；根據待測電機不同位置的振動信號得到該電機的多個速度信號頻譜；步驟2)、3)中，根據待測電機多個速度信號頻譜得到待測電機的多個轉頻數值；

步驟3)中，若待測電機的多個轉頻數值中，有兩個或兩個以上的轉頻數值相等，則取該相等的轉頻數值作為待測電機的轉頻；若待測電機的多個轉頻數值中，轉頻數值各不相同，則取其平均值作為待測電機的轉頻。

3.根據權利要求1所述的電機轉速估算方法，其特征在于，步驟1)中，所述振動信號包括待測電機不同位置上的振動信號；根據待測電機不同位置的振動信號得到該電機的多個速度信號頻譜；步驟2)、3)中，根據待測電機多個速度信號頻譜得到待測電機的多個轉頻數值；

步驟4)中，根據待測電機多個轉頻數值均對應計算出多個電機轉速數值；若待測電機的多個轉速數值中，有兩個或兩個以上的轉速數值相等，則取該相等的轉速數值作為待測電機的轉速；若待測電機的多個轉速數值中，轉速數值各不相同，則取其平均值作為待測電機的轉速。

4.根據權利要求2所述的電機轉速估算方法，其特征在于，步驟3)中，若待測電機的多個轉頻數值中，轉頻數值各不相同，還判斷各個轉頻數值是否呈等差數列，若不呈等差數列，則取差值的絕對值最小的任意兩個轉頻數值中較大的一個作為待測電機的轉頻。

5.根據權利要求3所述的電機轉速估算方法，其特征在于，步驟4)中，若待測電機的多個轉速數值中，轉速數值各不相同，還判斷各個轉速數值是否呈等差數列，若不呈等差數列，則取差值的絕對值最小的任意兩個轉速數值中較大的一個作為待測電機的轉速。

6.根據權利要求1所述的電機轉速估算方法，其特征在于，所述振動信號為通過振動加速度傳感器采集的加速度振動信號。

7.根據權利要求6所述的電機轉速估算方法，其特征在于，采集待測電機加速度振動信號的位置包括如下的一個或多個：電機驅動端軸承的徑向水平位置、徑向垂直位置、軸向位置，電機自由端軸承的徑向水平位置、徑向垂直位置、軸向位置。

8.根據權利要求1所述的電機轉速估算方法，其特征在于，根據振動信號得到對應的速度信號頻譜的方法為：通過采集器硬件電路對振動信號積分，或者通過嵌入式軟件算法對振動信號積分得到速度信號。

9.根據權利要求1所述的電機轉速估算方法，其特征在于，步驟1)中，在采集待測電機的振動信號之前，還包括如下判斷采集振動信號的傳感器是否正常工作及電機是否開機的步驟：

若傳感器輸出直流電壓值在設定范圍內，則判斷對應傳感器正常工作；

設定數量以上的正常工作的傳感器輸出的振動信號大于設定幅值，則判斷電機開機；

若電機未開機則不再執行后續步驟。

10.一種電機轉速估算系統，其特征在于，包括用于采集待測電機振動信號的傳感器，與傳感器連接并獲得振動信號的處理器，所述處理器執行指令以實現如權利要求1～9任一項所述的電機轉速估算方法。