CN112470015B - 用于评估电动机的运行就绪性的方法以及电动机和风扇 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于评估电动机(尤其是风扇的电动机)的运行就绪性的方法。该方法优选地在初始启动期间使用。该方法包括以下步骤：启动电动机的预备过程，在该预备过程期间转速在若干转速水平中变化；通过用电动机的传感器在至少一个转速水平下测量物理变量来生成至少一个测得值；从该电动机的参数存储器中加载至少一个参数基准，其中该至少一个参数基准对应于所生成的至少一个测得值；以及针对至少一个转速水平使用所加载的至少一个参数基准来评估该至少一个测得值。还公开了一种具有参数存储器和参数化接口的电动机以及具有该电动机和叶轮的风扇。

Description

用于评估电动机的运行就绪性的方法以及电动机和风扇

技术领域

本发明涉及一种用于优选地在初始启动期间评估电动机(尤其是风扇的电动机)的运行就绪性的方法。本发明还涉及一种电动机和一种风扇。

背景技术

电动机在其运行期间经受各种类型的振动。这些振动可由电动机本身、由驱动负载、或由其中安装该电动机的环境导致。如果电动机是例如风扇的一部分，则叶轮中的不平衡可产生振动。另外，可以例如由脉动的DC母线电压引发的不均匀驱动转矩可进一步加剧振动。如果风扇被安装在向该风扇传递振动的工业环境中，则该风扇经受附加振动。

电动机和/或风扇在被交付给客户之前或者在安装在外壳中之前通常被动态平衡，因为不对称重量分布或其他产生振动的情形被减少。然而，在安装在外壳中期间、在运输到客户期间、在客户申请安装期间、或者在终端客户处进行安装期间可能出现损坏，这可使得平衡质量受损。如果风扇是在具有附着污染的环境中(诸如在农业中或者在高度腐蚀的环境状况中)运行的，则平衡质量在风扇的使用寿命中也是受损的。

不平衡导致振动增加，这进而给电动机的组件带来沉重负担。例如，与振动较少的系统相比，轴承经受多得多的来自振动的应力。另一方面，振动给集成在电动机中的电子设备带来了应变。这可导致焊接连接松动、组件损坏、或甚至电路板损坏。总之，高水平的振动可导致电动机和/或其组件的使用寿命被显著减少。

EP 2 972 431 B1公开了具有监测电机轴承的功能的电动机。出于该目的，振动传感器被附连到定子法兰的背离转子的一侧，并且该传感器测量电动机的振动。以此方式，电动机的轴承引发的问题可被检测到。然而，只在问题处于相对较晚阶段时才会被识别出。

发明内容

本发明因此基于以下目的：以能确保安全且可靠的运作的方式设计和开发一种开头提及的类型的方法、电动机以及风扇。

根据本发明，该目标是借助主题发明的特征来实现的。所述方法包括以下步骤：

启动电动机的预备过程，在该预备过程期间转速在若干转速水平中变化；

通过用电动机的传感器在至少一个转速水平下测量物理变量来生成至少一个测得值；

从该电动机的参数存储器中加载至少一个参数基准，该至少一个参数基准对应于所生成的至少一个测得值；以及

针对至少一个转速水平使用所加载的至少一个参数基准来评估该至少一个测得值。

关于电动机，通过本发明的特征来达成要处理的目的。据此，被优选地设计成执行根据本发明的方法的电动机包括参数存储器及用于传送参数数据的接口，该参数存储器被设计成存储在参数化过程期间经由该接口传送的参数数据。

关于风扇，通过主题发明的特征达成以上目的，根据该主题发明，该风扇包括根据本发明的电动机以及叶轮，该叶轮连接到该电动机的转子。

以根据本发明的方式，首先认识到，在许多情况下，引发的问题很早就出现了。当电动机第一次启动时，估计电动机是否能在当前运行条件下运行以及运行多久是可能的。因此，根据本发明，评估电动机的运行就绪性，并且这优选地在电动机交付并安装在运行环境中后第一次启动时进行。

由此，对电动机的运行就绪性的这一检查是可能的，向电动机提供根据本发明的参数数据，这些参数数据使得能够评估电动机的运行。这些参数数据超出了通常存在于电动机中的参数，诸如额定转速或额定转矩。这是因为参数数据可提供关于电动机的设计及其安装和运行条件的广泛信息。参数数据可包括参考值、关于电动机的设计信息、关于电动机运行的负载(例如，风扇的叶轮)的设计信息、电动机的特性、组件的特性、和/或关于电动机的运行行为的信息。这些参数数据在根据本发明的用于评估电动机的运行就绪性的方法中被用来评估所生成的测得值。测得值的评估进而提供关于电动机是否总体上准备好运行的结论。

根据本发明，首先启动电动机的预备过程。在预备过程期间，转速在若干转速水平中变化。原则上，转速如何变化是不重要的。转速可以按升序或降序变化。甚至可设想转速在不同大小的值之间相对任意地跳跃。唯一重要的是电动机以若干转速运行以使得能够评估电动机在不同转速下的行为。由于电动机通常在施加电源电压并由此将存在零转速时停止，因此转速优选地从低转速变为高转速。在这种情况下，低转速优选地由等于零的转速(电动机静止)形成，而高转速优选地由电动机的额定转速形成。当转速变化时，转速水平可以彼此等距。然而，转速水平之间的间隔不彼此进一步相关也是可能的。为了避免由于从一个转速变为下一个转速而导致的电动机的不必要负载，转速在转速水平之间持续变化或准持续变化是明智的。

在另一步骤中，生成至少一个测得值。测得值或每一个测得值是通过用电动机的传感器在至少一个转速水平下测量物理变量来创建的。这意味着：在若干测得值的情况下，一个物理变量是用一个传感器在若干转速水平下测量的，或者一个物理变量是用若干传感器在一个或多个转速下测量的，或者若干物理变量是用若干传感器在一个或多个转速水平下测量的。运行就绪性评估的类型确定测量原则上可在电动机中测得的哪些物理变量。相应的物理变量由电动机的至少一个传感器记录。“电动机的传感器”可以是集成在电动机中或者电动机的组件中的任何传感器。原则上，这还可包括集成在附连到电动机外部的电机电子设备(例如，作为法兰连接到(flanged to)电机外壳的电机电子设备)中的传感器。

在另一步骤中，从电动机的参数存储器中加载至少一个参数基准。参数数据被优选地在参数化过程期间传递至参数存储器并存储在那里。该参数化过程将在下文中更详细地讨论。关于该至少一个参数基准，在每一种情形中加载的参数基准直接或间接对应于所生成的相应测得值是重要的。参数基准可以例如在测得值指示电动机的振动的情况下直接对应于测得值，并且该参数基准指示最大准许振动。参数基准应绝大多数涉及与测得值相同的物理变量。可以例如通过关于电动机或电动机尺寸的设计信息来形成间接对应的参数基准。这一参数数据可具有对所测量变量的间接影响。例如，电动机尺寸可以对电动机的振动有影响，以使得该参数基准间接对应于所测得的变量值。选择对应的参数数据确保可使用所加载的参数基准来评估所生成的测得值。

使用所加载的至少一个参数基准，在另一步骤中执行对至少一个测得值的评估。该评估可包括例如符合极限值。然而，还可设想检查所生成的测得值是否能匹配参数基准中指定的几何信息、或者例如是否已作出对电动机或连接到电动机的负载的后续变更、或者电动机是否已在运输期间损坏。

“物理变量”可由电动机内的不同变量形成。原则上，这还可包括通过定子或转子的线圈的电压或电流。然而，优选地，这些物理变量涉及机械变量和/或磁变量和/或温度。此类物理变量的示例是电动机的转子的转速、振动、加速度、压力差和/或倾斜角，但不限于这些示例。相应的传感器也取决于所测量的物理变量而设计。例如，可以用加速度传感器记录加速度，用压力传感器或麦克风来记录压力差，以及用温度传感器来记录温度。还可设想若干传感器例如在电动机上的不同点处检测物理变量。

术语电动机的“运行就绪性”的含义将取决于各种条件。例如，电动机可能已被安装在不允许的空间定向上，这导致过大的轴承应力或者转子或连接到转子的负载上的过大应力。这可显著缩短电动机的使用寿命。在这种情况下，电动机原则上可运行，但大致的运行就绪性必须被解决。还将设想电动机在其运行期间经受非常高的振动应力，这同样不保证安全运行。然而，如果电动机是风扇的一部分并且可以在叶轮上观察到气流中断，则也会缺少运行就绪性。这指示风扇或运行环境的尺寸不合适并且可导致风扇叶片破裂。运行就绪性在这种情况下也可被否定。该简短且示例性的列表示出可通过术语“运行就绪性”理解的内容。

为了避免测量物理变量期间的未定义振动状态，在大致稳定的系统中执行测量是明智的。因此，在对方法的改进中，优选地在生成至少一个测得值之前进行关于电动机的转速是否已达到设定转速水平或者转速是否仍正在朝设定转速水平方向移动的检查。这意味着例如，如果指定97RPM的设定转速水平，则进行检查以确定转速是否实际上是97RPM或者电动机的转速当前是否仍正在朝该设定转速水平方向变化。另一方面，达到设定转速水平确保所加载的转速相关参数数据实际上可用于可靠评估测得值。另一方面，电动机于是通常不再处于其中测得值被瞬态过程破坏的中间状态。

在一个改进中，在评估至少一个测得值的步骤中，进行检查以确定是否满足预定义边界条件。这一边界条件可以是例如极限值，在该极限值之上电动机的安全运行无法被保证。如果这样的或类似边界条件未被满足，则可发出警告消息和/或可终止过程。警告消息可以按各种方式发出。可设想例如LED(发光二极管)亮起并由此指示故障。由于电动机有可能连接到编程设备或控制计算机，特别是在它首次启动时，因此这一警告消息也可被输出至该编程设备或该控制计算机。在这种情况下，执行设置的人可立即对该警告消息做出反应。

在另一改进中，该方法还包括以下步骤：通过在估计轴承使用寿命期间加载若干参数数据和/或测量若干测量值并将其彼此组合来估计轴承使用寿命。具体而言，在初始启动期间，所估计的轴承使用寿命然后可作为初始值被存储在存储器(例如，参数存储器)中。可以假设电动机在轴承的整个使用寿命期间在现存的运行条件下运行。这些运行条件可包括例如电动机的运行温度、振动应力和/或安装位置。另外，在估计轴承使用寿命时可将电动机的增加的组件磨损考虑在内。电动机将随着轴承变得磨损渐多而产生比崭新的电动机更多的振动。增加的振动应力进而导致轴承使用寿命的缩短。这可以在估计轴承使用寿命时被考虑在内，因为具有磨损增加的行为可被相对较好地估计。

在另一改进中，生成至少一个测得值的步骤、加载至少一个参数基准的步骤以及评估至少一个测得值的步骤是针对若干转速水平中的每一者执行的。以此方式，能够生成对电动机的运行就绪性的全面描绘。对于所有步骤和所有测得值而言不一定必须遵从该顺序。由此，可设想最初针对所有转速水平记录所有测得值，并且仅在此之后对测得值进行评估。然而，由于诸如振动应力之类的各个测得值也可相关于设置下一转速水平，因此也可在记录后立即评估各个测得值或所有测得值。

在生成至少一个测得值的步骤中，可通过电动机的振动传感器来测量电动机的振动的加速度和/或速度，并且可从中生成振动值。可用于这一振动测量的布置例如在DE 102018 211 838 A1和DE 10 2018 211 833 A1中公开，其相应内容在此被明确提及。

在生成振动值时，还可在等于零的转速(对应于电动机停止)下测量振动。这意味着转子不移动，或者仅仅相对于定子或围绕转子轴不显著地移动。结果，电动机本身无法产生可由该电动机的振动传感器测量的任何振动。然而，以此方式，可检查来自电动机的安装环境的振动是否耦合到电动机中以及耦合到什么程度。安装环境的这些耦合振动太显著以使得电动机在其运行期间的附加振动导致该电动机上的过大振动应力并非罕见。通过在零转速下评估振动，电动机的这一不安全运行甚至能够在开始运行之前就被识别出。

不管所选转速水平如何，在加载至少一个参数基准的步骤中，可加载最大准许振动作为对应于振动值的参数基准。最大准许振动然后将在评估测得值的步骤中与所生成的振动值进行比较。以此方式，可确定电动机在给定转速下是否具有使得该电动机的安全运行不被保证的大振动。在这种情况下，电动机的运行就绪性可无从谈起，因为电动机的运行可导致对电动机或该电动机驱动的负载的过早损坏。

另外地或另选地，在加载至少一个参数基准的步骤中，可加载已在电动机的校准测量期间(例如在该电动机的最终测试期间)生成的针对当前转速的振动值。这意味着该参数数据包含来自校准测量的不同转速下的振动值(之后也被称为校准值)，并且对应于电动机的当前转速的校准值被加载并与当前测得的振动值相比较。该校准值和当前测得的的振动值应当仅仅不显著地彼此偏离。如果偏离超过指定量，则可得出已经出现损坏的结论。

在对该实施例的改进中，安装环境中的振动可以在将校准值与当前测得的振动值相比较时被考虑在内。第一振动值将在电动机停止时被确定，并且第二振动值将在非零转速下被确定。第一振动值表示安装环境的振动。第二振动值与由安装环境的振动和电动机的振动相叠加产生的振动相关。在评估第二振动值时，于是可以从第二振动值减去第一振动值并将该第一振动值与校准值相比较。如果第一和第二振动值之间的差异偏离校准值达预定量，则可得出已出现损坏的结论。这一损坏例如可由不恰当的运输导致或者在电动机是风扇的一部分的情况下由风扇叶片变得弯曲导致。

在可被另外地或另选地使用的生成至少一个测得值的步骤的另一实施例中，可确定电动机的空间定向。这一方法在例如DE 10 2018 211 843 A1中公开，其内容在此被明确提及。

对应于该测得值的参数基准可包括电动机的空间定向的准许范围。这一准许范围将在加载至少一个参数基准的步骤中加载并且在评估测得值的步骤期间被用来检查电动机的安装位置。在这种情况下，可检查电动机的空间定向是否在准许范围内。该准许范围可包括各个离散定向。例如，参数基准可指示只准许水平安装位置。由于很有可能难以满足绝对水平安装位置的要求，因此为离散空间方向指定定向范围也是明智的。例如，如果要求水平安装位置，则可准许±2°的角度范围。

根据本发明的被优选地设计成执行根据本发明的方法的电动机具有参数存储器以及用于传输参数数据的接口。该参数存储器被设计成存储参数数据。该接口以使得经由该接口传送的参数数据能够被存储在该参数存储器中的方式连接到参数存储器。出于该目的，例如可提供微处理器，其控制经由该接口的通信并将经由该接口接收到的参数数据存储在参数存储器中。参数存储器可被设计为只存储参数数据的专用存储器。由于通常必需在电机电子设备内存储附加数据，因此参数存储器也可以是更大存储器的一部分。参数存储器应当是非易失性存储器。由于参数数据通常被永久地链接到电动机并因此参数数据不应在电动机的使用寿命期间变化，因此参数存储器原则上甚至可被设计为不可变更存储器。然而，优选地，可改变非易失性存储器中的内容。纯粹作为示例而非限制，参照对闪速存储器、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、NVRAM(非易失性随机存取存储器)或其他半导体存储器的使用。

其中参数数据被传输至电动机并被存储在那里的系统例如在DE 10 2018211846A1中公开，其内容在此被明确提及。被传输到那里的参数数据是可用于评估电机内振动传感器的测得值的参考值。然而，该系统还可用于传送附加参数数据。

存储在参数存储器中的参数数据也可被存储在可以例如由电动机的制造商操作的数据中。这在参数数据在最终测试和/或校准测量期间被传输到电动机的情况下是特别容易的。记录在这一数据库中的数据可表示电动机的“数字双星”，其包含关于该电动机和/或该电动机的运行行为的所有基本信息。这一数据库系统在例如DE 10 2018 201 707 A1中描述，其内容在此被明确提及。

如果正在使用这一数据库，则来自根据本发明的评估方法的结果可被加载到该数据库中。例如，可设想关于以下各项的信息被添加到“数字双星”：安装环境的振动行为、电动机的安装位置、轴承使用寿命的初始值、或测得值的评估结果。电动机的接口可用于此。该附加信息可经由广域网接口传输到该数据库。当使用编程设备或控制计算机时，附加信息首先在该编程设备或控制计算机中收集并且然后在初始启动期间传输到数据库也是可能的。广域网同样可用于此，或者可使用诸如USB棒之类的大容量存储设备。在后一种情况下，存储在大容量存储设备中的信息将在另一步骤中被导入到数据库中。

参数数据原则上可包括描述电动机和(永久地)连接到电动机的负载的各种信息。示例将会是电动机或电动机的各部分的重心、和/或电动机或电动机的各部分的质量、和/或轴承调整力、和/或轴承特性数据、和/或电动机的最大准许不平衡性、和/或电动机的几何数据、和/或电动机的空间定向的准许范围、和/或电动机的最大准许转速、和/或电动机的定子和转子之间的磁吸特性曲线。

“轴承调整力”指的是作用于轴承的轴向力。这些力确保轴承的滚动元件(大部分是球)实际上在轴承的内环和外环之间滚动且不滑过环间。在滚动元件滚动时，摩擦力在轴承运行期间保持为低。然而，如果轴承调整力太大，则轴承上的磨损增加，这进而缩短轴承的使用寿命。这一参数基准由此支持对轴承使用寿命的估计。

“轴承特性数据”可包括例如轴承尺寸(外环的直径、滚动元件的直径、内环的内直径、轴承宽度等)、轴承间距、额定负载、和/或轴承的其他计算因子。然而，这还可包括轴承的空间特征，诸如轴承是否具有盖环或Nilos环或者对轴承使用哪一种润滑油。此类特性通常可以在轴承的数据手册中找到。然而，轴承特性数据还可包括轴承制造日期，这对于估计润滑剂的使用寿命特别重要。

根据本发明的电动机可以是风扇的一部分，出于该目的，叶轮连接到电动机的转子。在大多数情况下，叶轮和电动机在生产期间已经连接，以使得风扇运转方式被非常精确地知晓。具体而言，电动机正在驱动哪一种负载(叶轮)及其属性也是已知的。在这种情况下，参数数据还可包括风扇的最大准许不平衡性、和/或叶轮的几何数据、和/或关于叶轮设计的信息、和/或关于叶轮的轴向推力速度特性、和/或其他信息。

“轴向推力”描述了风扇叶片上的由空气移动通过叶片产生的力。轴向推力因此与作用于叶片的空气压力有关。轴向推力是取决于转速的变量。轴向推力越大，轴承在轴杆的纵向方向上的负载就越大。这进而影响轴承使用寿命。

附图说明

存在用于有利地设计和改进本发明的教导的各种选项。出于该目的，参考对本发明的优选示例性实施例的以下解释并参考附图。与通过参考附图解释本发明的优选示例性实施例相结合地，还解释本教导的通常优选的设计和改进。附图示出以下各图：

图1是包括电动机和测试系统的系统的框图，参数数据可通过该测试系统传输至参数存储器；

图2是用于将参数数据存储在参数存储器中的流程图；以及

图3示出了根据本发明的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

图1示出了包括电动机1和最终测试系统2的系统的框图，图1示出了在此最相关的组件。电动机连接到最终测试系统以便在它被交付之前执行对电动机的测试。一方面，可校准电动机的传感器；另一方面，参数数据被传输至参数存储器。

电动机1是风扇的一部分，并且在运行期间生成振动(由箭头3示出)和转速(由箭头4示出)。振动3由电动机的(内部)振动传感器5在至少一个方向上测量。振动传感器5是可以在根据本发明的方法中使用的传感器的示例。由振动传感器5确定的测得值被传输至例如由微控制器形成的处理器6。该处理器6可例如执行模数转换和/或控制测得值的获取。处理器6由此可以从测得值中确定振动值。另外，处理器6被设计成确定当前转速。

处理器6连接到接口7和(内部)存储器，该存储器被设计为非易失性存储器并用作参数存储器8。接口7表示到测试系统2的通信连接。信息可经由接口7的输出OUT来发送到测试系统2，并且来自测试系统2的信息可经由接口7的输入IN接收，其中输入信道和输出信道不一定必须彼此分开地实现，而是也可使用共用通信线，例如总线。

测试系统2包括至少一个测试传感器9、转速传感器10、数据获取单元11、处理器12和接口13。测试系统尤其被设计成使用至少一个测试传感器9来校准振动传感器5。该至少一个测试传感器9被设计成测量电动机1的振动3。出于该目的，至少一个测试传感器9通过振动耦合到电动机。转速传感器10测量电动机1的当前转速4。测试传感器9和转速传感器10两者都将测得值传输至数据获取单元11，该单元进而可将信息传输至处理器12。处理器12被连接到数据输出单元14，例如可经由该单元14进行平衡性显示或者输出最终测试的结果。处理器还连接到接口13，该接口13如同接口7那样包括输入IN和输出OUT。接口13的输入IN以通信方式连接到接口7的输出OUT，同时接口13的输出OUT以通信方式连接到接口7的输入IN。另外，接口13的输入IN连接到数据获取单元11，并且接口13的输出OUT连接到数据库15，该数据库15表示用于存储电动机1的运行参数的电机数据库。同时，接口13的输入IN连接到PPS数据库16(产品规划和控制)，该数据库16存储关于电动机1的结构和情况的信息。

图2示出了示例性地指示参数数据在参数存储器8中的存储的流程图。在步骤20，从PPS数据库16加载风扇或其电机或其组件的系统内特性。该参数数据可包括：

·重心或质量(例如，转子、叶轮、定子衬套)

·轴承调整力

·轴向推力速度特性(由叶轮导致)

·定子和转子之间的磁吸(径向力)

·轴承及其润滑油的特性数据，可能包括轴承制造日期

·最大准许不平衡性和/或来自最终测试的实际剩余不平衡性

·轴承的空间特征，例如Nilos环等，这些特征影响对轴承使用寿命的估计

·电动机或风扇的几何数据

·所准许的或标准安装位置

·最大准许转速-振动值对或特性曲线

这些或类似参数数据可源自PPS数据库16中的各种源。由此，将可设想各个信息片段来自CAD(计算机辅助设计)数据集。其他信息可来自技术设计或来自对等同电动机的测量。另外，参数数据可通过校准测量来产生，并且还可在步骤20加载或收集。

在步骤21，将已在步骤20加载或收集的参数数据传输到接口13以供参数化。从那里，这些参数数据被传输到电动机1的数据库15和接口7。数据库15可存储该电动机的“数字双星”，并且参数数据可作为“数字双星”的一部分被存储在那里。在步骤22，已被传输至接口7的参数数据由电动机接收并存储在参数存储器8中。

图3示出了根据本发明的使用该参数数据的方法的示例性实施例的流程图。在步骤25，向电动机1施加电源电压，以使得电机电子设备被供应能量并启动。在步骤26，进行关于电动机是否是最终测试后第一次被投入运行的检查。如果该问题的回答为否定，则变至步骤27，其中该过程序列结束。如果该问题的回答为肯定，实际评估过程开始于步骤28。调试运行开始于此。在步骤29，预备过程开始，其中电动机的转速在若干转速水平中从零转速增大到额定转速。

在步骤30，收集来自电动机的传感器的测得值，这些测得值在步骤31、32和33测得。在步骤31，通过倾斜测量单元确定电动机或其轴杆的空间定向。在步骤32，通过振动传感器测量电动机的振动，并确定振动值。在步骤33，确定电动机的转速。具体而言，可针对所有转速水平执行步骤32和33，即使该流程图为简明起见只示出了一次预备。在大多数应用场景中，安装位置可以只被测量一次，因为安装位置应当不会改变。

在步骤34，从参数存储器加载对应于所记录的测得值的参数数据。在当前情形中，这些参数数据是电动机的空间定向的准许范围、电动机的最大准许不平衡性、最达准许振动、以及来自电动机的最终测试的振动值。这由表示存储在参数存储器8中的参数数据的域46来表示。

在步骤35，将通过倾斜测量单元测量的电动机的空间定向与参数基准“空间定向的准许范围”相比较，并由此评估电动机的空间定向的测得值。如果所测得的空间定向在准许范围外，则在步骤36输出警告消息，根据该警告消息安装位置在准许范围外。规程然后可被取消。如果所测得的空间定向在准许范围内，则变至步骤37。

在步骤37，将来自转速和相关联的振动值的值对与容限相比较，容限由先前加载的参数数据定义。如果振动值在容限外，则在步骤38对此做出反应。另一方面，发出振动值大于最大准许振动的警告消息。另一方面，可降低转速，这可减少振动。如果振动在转速变化相对较小的情况下被显著减少，则可得出存在共振点的结论。在此情况下，规程原则上可继续。如果转速降低未导致振动显著减少，则该过程可被完全终止。如果振动值显著高于最大准许振动值，则该过程可被完全终止。

在步骤39，将当前测得的振动值与已在电动机的最终测试期间执行的振动值相比较。如果当前测得的振动值显著大于来自最终测试的振动值，则电动机非常有可能已被损坏或不正确地安装。在评估当前测得的振动值时，安装环境中的振动也可被考虑在内。出于该目的，电动机的转速零下的振动被记录并从不等于零的转速下的振动值中减去。这防止由于来自安装环境的振动而做出的不正确决策。如果来自校准测量的振动值被显著超过，则在步骤40可指示运输损坏或组件故障是非常有可能的。也在此情况下，该附加方法的执行可被中断，以使得能够防止电动机或风扇的进一步损坏。

在步骤41，达到电动机的额定转速，并且预备过程完成。然后可在步骤42计算实际上作用于轴承的力。出于此目的，处理在步骤31记录的空间定向、在步骤32记录的振动值以及在步骤33记录的转速。另外，从参数存储器中加载附加参数数据，其可包括例如轴承调整力、关于电动机的几何信息、关于叶轮的几何信息、轴向推力/转速特性曲线、以及关于电动机的各部分的质量的信息。

然后在步骤43可以从以此方式计算出的实际作用力估计出轴承使用寿命作为初始值。该初始值可被指定为额定轴承使用寿命L10h。这在ISO 281标准中定义并指示在相同的运行条件下测试的轴承中的90％所达到的使用寿命。额定使用寿命L10h由此代表百分之十的故障概率。

在步骤44，将轴承使用寿命的初始值以及已经在该方法的过程中获得的数据被存储在电机电子设备的内部存储器中。此外，在步骤45指示额定运行已经开始。该方法然后结束于步骤27，该步骤表示电动机的额定运行。

另外，在该方法的过程获取的测得值和/或评估结果可被传输到数据库15。例如，额定使用寿命L10h的初始值以及安装环境中的振动的测得值可被传输到该数据库并补充“数字双星”。另外地或另选地，还可设想例如在工业4.0环境中获取的信息被发送到监测单元，其中该监测单元监测电动机的安全运行。

关于根据本发明的方法的附加有利实施例，参考本说明书的一般部分以避免重复。

最后，要明确指出的是，上述示例性实施例仅用于解释本发明，而不是将教导限于这些示例性实施例。

附图标记列表

1 电动机

2 最终测试系统

3 振动

4 转速

5 振动传感器

6 处理器

7 接口

8 参数存储器

9 测试传感器

10 转速传感器

11 数据获取单元

12 处理器

13 接口

14 数据输出单元

15 数据库

16 PPS数据库

Claims (18)

1.一种用于评估电动机的运行就绪性的方法，包括以下步骤：

启动所述电动机的预备过程，在所述预备过程期间转速在若干转速水平中变化；

通过用所述电动机的传感器在至少一个转速水平下分别测量物理变量来生成至少一个测得值；

从所述电动机的参数存储器中加载至少一个参数基准，其中所述至少一个参数基准对应于所生成的至少一个测得值；以及

针对至少一个转速水平使用所加载的至少一个参数基准来评估所述至少一个测得值，其中：

在所述生成所述至少一个测得值的步骤中，借助于所述电动机的振动传感器测量所述电动机的振动的加速度和/或速度，并且生成振动值；

所述振动值的生成是在等于零的转速下，在所述电动机静止时执行的，以便检测所述电动机的安装环境中的振动。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电动机是风扇的电动机。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电动机的运行就绪性的评估是在初始启动期间。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预备过程开始于低转速并且转速水平提高到高转速，其中所述低转速对应于等于零的转速，即所述电动机静止，并且所述高转速对应于所述电动机的额定转速。

5.如权利要求1或4所述的方法，其特征在于，在生成所述至少一个测得值的步骤之前，进行检查以确定所述电动机的转速是否已达到设定转速水平。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在评估所述至少一个测得值的步骤中，检查是否符合边界条件，并且在不符合所述边界条件的情况下输出警告消息和/或终止所述方法。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，轴承使用寿命被另外估计，其中若干参数数据被加载和/或若干测得值在估计所述轴承使用寿命时被测量。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述参数数据包括关于所述电动机的参考值和/或设计信息、和/或关于由所述电动机运行的负载的设计信息、和/或所述电动机的特性、和/或组件的特性、和/或关于所述电动机的运行行为的信息。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成至少一个测得值的步骤、加载至少一个参数基准的步骤以及评估所述至少一个测得值的步骤是针对每一个转速水平执行的。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在加载所述至少一个参数基准的步骤中，加载最大准许振动，并且在评估所述测得值的步骤中，将所述测得值与所生成的振动值相比较。

11.如权利要求1或10所述的方法，其特征在于，在加载所述至少一个参数基准的步骤中，加载在所述电动机的校准测量期间生成的针对当前转速的振动值，并且在评估所述测得值的步骤中，将所述测得值与所生成的振动值相比较。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一振动值在所述电动机静止期间确定并且第二振动值在非零转速下确定，并且其中如果所述第二振动值减去所述第一振动值偏离在所述电动机的校准测量期间生成的针对所述非零转速的振动值达预定程度，则认为存在损坏。

13.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在生成所述至少一个测得值的步骤中，测量所述电动机的空间定向。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，在加载所述至少一个参数基准的步骤中，加载所述电动机的空间定向的准许范围，并且在评估所述测得值的步骤中，进行检查以确定所述空间定向是否在所述准许范围内。

15.一种电动机，被设计成执行如权利要求1到14中的任一项所述的方法，所述电动机具有参数存储器以及用于传送参数数据的接口，其中所述参数存储器被设计成存储在参数化过程期间经由所述接口传送的参数数据。

16.如权利要求15所述的电动机，其特征在于，所述参数数据包括所述电动机或所述电动机的各部分的重心、和/或所述电动机或所述电动机的各部分的质量、和/或轴承调整力、和/或轴承特性数据、和/或所述电动机的最大准许不平衡性、和/或所述电动机的几何数据、和/或所述电动机的空间定向的准许范围、和/或所述电动机的最大准许转速、和/或所述电动机的定子和转子之间的磁吸特性曲线。

17.一种风扇，其具有如权利要求15或16所述的电动机和叶轮，其中所述叶轮连接到所述电动机的转子。

18.如权利要求17所述的风扇，其特征在于，所述参数数据包括所述风扇的最大准许不平衡性、和/或所述叶轮的几何数据、和/或关于所述叶轮的设计的信息、和/或轴向推力速度特性。