CN102508158A - 异步电动机集群初发故障检测系统 - Google Patents

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CN102508158A CN2011103502345A CN201110350234A CN102508158A CN 102508158 A CN102508158 A CN 102508158A CN 2011103502345 A CN2011103502345 A CN 2011103502345A CN 201110350234 A CN201110350234 A CN 201110350234A CN 102508158 A CN102508158 A CN 102508158A
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许伯强
孙丽玲
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North China Electric Power University
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North China Electric Power University
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Abstract

一种异步电动机集群初发故障检测系统，用于解决异步电动机集群初发故障检测的问题。其技术方案是：它由后台监控终端和多个现场检测单元组成，每个检测单元与一台异步电动机相对应，各检测单元通过网络与后台监控终端通讯。本发明利用多个现场检测单元检测各异步电动机定子绕组匝间短路、转子断条故障；由后台监控终端通过Ethernet网络监控各个现场检测单元、读取其数据并显示各台异步电动机的参数、状态，实现异步电动机集群初发、早期故障的在线、实时监测，确保电力、钢铁、石化、矿山、舰船等领域之传动流程的顺利进行。

Description

异步电动机集群初发故障检测系统
技术领域
本发明涉及一种在线检测异步电动机集群初发故障的装置，属检测技术领域。
背景技术
作为传动机械，异步电动机广泛应用于电力、钢铁、石化、矿山、舰船等工业与国防领域，在这些应用领域中，诸多异步电动机常常组成异步电动机集群共同支撑某一生产、任务或流程，若其中的某一（些）异步电动机发生事故而停机，则将影响整个生产、任务或流程的顺利进行，从而造成重大损失，因此异步电动机的安全运行至关重要。
目前，人们已经研制了多种异步电动机故障检测装置，如美国贝克仪器公司研制的电机探测者（Explorer）、中国专利 ZL 200720100877.3公开的异步电动机初发故障在线检测仪等。但现有的异步电动机故障检测装置均是针对单台异步电动机实施故障检测的，并且属于便携、移动设备，不能在线、实时检测异步电动机集群的初发故障，无法确保电力、钢铁、石化、矿山、舰船等领域之传动流程的顺利进行。因此，如何在线、实时监测异步电动机集群之中每一台电机的参数、状态，实现定子绕组匝间短路、转子断条以及轴承故障的早期诊断，是有关技术人员目前所面临的课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足、提供一种异步电动机集群初发故障检测系统，实现异步电动机集群初发、早期故障的在线、实时监测。
本发明所称问题是以下述技术方案实现的：
一种异步电动机集群初发故障检测系统，由后台监控终端和多个现场检测单元组成，每个检测单元与一台异步电动机相对应，各检测单元通过网络与后台监控终端通讯。
上述异步电动机集群初发故障检测系统，所述检测单元由电流互感器、电压互感器、信号采集卡以及工控计算机组成，所述电流互感器和电压互感器各设置三个，分别采集异步电动机定子绕组的三相电流和电压，它们的输出端分别接信号采集卡的不同模拟信号输入通道，所述信号采集卡的输出接口接工控计算机的USB接口，所述工控计算机通过Ethernet网络与后台监控终端通讯。
本发明利用多个现场检测单元检测各异步电动机定子绕组匝间短路、转子断条故障，由后台监控终端通过Ethernet网络监控各个现场检测单元、读取其数据并显示各台异步电动机的参数、状态，实现异步电动机集群初发、早期故障（包括定子绕组匝间短路、转子断条与轴承故障）的在线、实时监测，确保电力、钢铁、石化、矿山、舰船等领域之传动流程的顺利进行。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步详述。
图1是本发明的结构示意图；
图2是检测单元的电原理图。
图中各标号为：1、现场检测单元； 2、工业网络交换机；3、光电转换器；4、后台监控终端；CT1、CT2、CT3、电流互感器；PT1、PT2、PT3、电压互感器；U1、信号采集卡；U2、工控计算机。
具体实施方式
参看图1，异步电动机集群初发故障检测系统的结构：针对每一台异步电动机，设置一现场检测单元1，实施定子绕组匝间短路、转子断条故障的就地检测、结果显示；针对异步电动机集群，设置一后台监控终端4，即后台服务器计算机；后台监控终端4通过Ethernet网络与各个现场检测单元1通讯；通过后台监控终端4，可以监控各个现场检测单元1、读取其数据、显示各台异步电动机的参数、状态，实现定子绕组匝间短路、转子断条以及轴承故障的早期检测。
参看图2，现场检测单元1主要包括工控计算机U2、工业级信号采集系统。工控计算机U2基于威盛 VB7007 C7-1.5G主板、全汉 FSP-180-50PLA电源、三星液晶屏。工业级信号采集系统包括三个电流互感器、三个电压互感器、信号采集卡U1，信号采集卡U1采用瑞博华RBH8351C型采集卡，信号采集卡U1外接3只电压互感器和3只电流互感器。
后台监控终端4采用研华工控计算机。
异步电动机集群初发故障检测系统的配套软件基于WINDOWS XP操作系统，采用VISUAL C++开发。
电压、电流瞬时信号呈送至信号采集卡U1（瑞博华RBH8351C），信号采集卡U1通过USB接口连接于工控计算机U2。工控计算机U2控制信号采集卡U1以适当频率采样电压、电流瞬时信号，并存储于硬盘。
本发明在线采集电动机电压、电流瞬时信号，信号采集卡U1将该信号收集后传送到工控计算机U2，并对信号进行分析计算，判断电机是否存在定子绕组匝间短路与转子断条故障，最后输出判断结果。
本发明最显著的优点就是：具备真正的在线、实时意义，是真正的在线、实时意义下的异步电动机故障检测装置。

Claims (2)

1.一种异步电动机集群初发故障检测系统，其特征是，它由后台监控终端(4)和多个现场检测单元(1)组成，每个检测单元(1)与一台异步电动机相对应，各检测单元(1)通过网络与后台监控终端(4)通讯。
2.根据权利要求1所述异步电动机集群初发故障检测系统，其特征是，所述检测单元(1)由电流互感器、电压互感器、信号采集卡(U1)以及工控计算机(U2)组成，所述电流互感器和电压互感器各设置三个，分别采集异步电动机定子绕组的三相电流和电压，它们的输出端分别接信号采集卡(U1)的不同模拟信号输入通道，所述信号采集卡(U1)的输出接口接工控计算机(U2)的USB接口，所述工控计算机(U2)通过Ethernet网络与后台监控终端(4)通讯。
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