CN116990583A - 一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,包括三相异步电机、数据采集模块、数据分析模块、警示模块。本发明中可对三相异步电机的出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行采集处理,便于后续将三相异步电机出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行分析处理,对相电流和相电压的变化进行多级分析处理,并实时调整输出功率计算基础数据,便于后续对三相异步电机的工作情况进行判断;以三相异步电机的稳定输出功率作为三相异步电机的实际输出功率,可有效保证相电压和相电流的稳定性,避免个别波动数据影响三相异步电机实际输出功率计算的准确性,可有效保证三相异步电机实际输出功率计算的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及三相异步电机技术领域,具体为一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机。
背景技术
三相异步电机属于感应电动机的一种,依靠同时接入380V三相交流电流(相位差120度)供电的一类电动机,由于三相异步电动机的转子和定子旋转磁场以相同的方向、不同的转速旋转,存在转差率,因此称作三相异步电动机。
现有专利CN112666387A公开了依据转速及电流计算三相异步电机输出功率的装置及方法,其特征是:至少包括:三相电源(1)、三相异步电机(2)、电流传感器(3)、转角/转速传感器(4)、数据处理单元(5)、求解点未知数据预测算法(6)、预先测得的电机数据二维数组(7);三相电源(1)与三相异步电机(2)按照星形或三角形接法连接,非接触电流传感器套接入三相电源(1)和三相异步电机(2)之间的连接回路中。这种依据转速及电流计算三相异步电机输出功率的装置及方法,能计算电机的负载状态及工作状态,进而判断转辙机的工作状态和负载状态,指导维护工作,使得维护、维修工作适时、有效,减少或避免无效维护,提高维护效率。
上述专利中对三相异步电机进行输出功率检测时,对相电流和相电压的分析计算局限性较大,并没有对相电流和相电压的变化进行多级分析处理,并实时调整输出功率计算基础数据。
发明内容
本发明的目的在于提供一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,包括三相异步电机、数据采集模块、数据分析模块、警示模块,所述数据采集模块与三相异步电机电性连接,所述数据采集模块与数据分析模块通信数据连接,所述警示模块与数据分析模块通信数据连接;所述数据采集模块对三相异步电机的相电流和相电压数据进行采集处理;所述数据分析模块对采集的数据进行分析整合处理;所述警示模块用于对异常数据进行警示处理。
进一步的,所述数据采集模块对三相异步电机的相电流数据和相电压数据进行采集处理;相电流数据为:Uat、Ubt;相电压数据为:Iat、Ibt;并将数据发送到数据分析模块;
Uat为三相异步电机出厂前测试相电压数据;Ubt为三相异步电机工作时相电压数据;Iat为三相异步电机出厂前测试相电流数据;Ibt为三相异步电机工作时相电流数据;便于后续将三相异步电机出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行分析处理,便于将三相异步电机出厂标准输出功率P定和使用时的实际输出功率P稳进行分析对比。
进一步的,所述数据分析模块对相电压数据和相电流数据进行分析处理;
对三相异步电机出厂前测试数据进行处理:
Cw为三相异步电机出厂前测试相电压数据斜率的变化率;
Dw为三相异步电机出厂前测试相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤C≤1.01、0.99≤D≤1.01;对三相异步电机出厂前测定的相电压数据斜率的变化率进行分析,根据出厂前测定的相电压数据斜率的变化率Cw来选取相电压数据进行条件规定,对三相异步电机出厂前测定的相电流数据斜率的变化率进行分析,根据对出厂前测定的相电流数据斜率的变化率Dw来选取相电流数据进行条件规定;
且C=[Cw-4、Cw-3、Cw-2、Cw-1、Cw、Cw+1、Cw+2、Cw+3、Cw+4]、D=[Dw-4、Dw-3、Dw-2、Dw-1、Dw、Dw+1、Dw+2、Dw+3、Dw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
相邻九个相电压数据斜率的变化率Cw同时稳定在0.99-1.01之间,相邻九个相电流数据斜率的变化率Dw同时稳定在0.99-1.01之间,才属于标定输出功率P定计算使用的相电压数据和相电流数据。
进一步的,对三相异步电机工作时数据进行处理:
Ew为三相异步电机工作时相电压数据斜率的变化率;
Fw为三相异步电机工作时相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤E≤1.01、0.99≤F≤1.01;对三相异步电机工作时的相电压数据斜率的变化率进行分析,根据工作时的相电压数据斜率的变化率Ew来选取相电压数据进行条件规定,对三相异步电机工作时的相电流数据斜率的变化率Fw进行分析,根据对工作时的相电流数据斜率的变化率Fw来选取相电流数据进行条件规定;
且E=[Ew-4、Ew-3、Ew-2、Ew-1、Ew、Ew+1、Ew+2、Ew+3、Ew+4]、F=[Fw-4、Fw-3、Fw-2、Fw-1、Fw、Fw+1、Fw+2、Fw+3、Fw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
相电压数据和相电流数据同时符合条件之后,即相邻九个相电压数据斜率的变化率Ew同时稳定在0.99-1.01之间,相邻九个相电流数据斜率的变化率Fw同时稳定在0.99-1.01之间,才属于稳定输出功率P稳计算使用的相电压数据和相电流数据。
进一步的,对三相异步电机的异常瞬时输出功率分析如下:
j为相电压与相电流的相位差角;
P大=maxt=1(Pbt);
P小=mint=1(Pbt)。
进一步的,对三相异步电机的输出功率分析如下:
当Z>5%时,则向警示模块发送信号进行警示处理;Z为三相异步电机实际输出功率和标定输出功率之间的对比损失量;
当Y>5%时,则向警示模块发送信号进行警示处理;Y为三相异步电机瞬时最大输出功率和瞬时最小输出功率之间的对比差量;
当X>5%时,则向警示模块发送信号进行警示处理;X为三相异步电机的标定输出功率和瞬时最小输出功率之间的对比差量X;
当S>5%时,则向警示模块发送信号进行警示处理;S为三相异步电机的标定输出功率P定和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量;
当R>5%时,则向警示模块发送信号进行警示处理;R为三相异步电机的稳定输出功率P稳和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量。
进一步的,所述数据采集模块包括相电流采集单元和相电压采集模块,所述相电流采集单元对三相异步电机的出厂前测试和工作时的相电流进行采集处理;所述相电压采集模块对三相异步电机的出厂前测试和工作时的相电压进行采集处理。
进一步的,所述数据分析模块包括相电流分析单元、相电压分析单元和综合分析单元,所述相电流分析单元对相电流数据进行分析处理;所述相电压分析单元对相电压数据进行分析处理;所述综合分析单元对相电流和相电压数据进行综合分析计算处理。
进一步的,所述警示模块为警示灯和蜂鸣器,且警示灯和蜂鸣器设于三相异步电机表面。
进一步的,所述三相异步电机外接网络云平台,所述网络云平台通信连接有智能终端;所述网络云平台包括云储存器。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1、本发明通过设置三相异步电机、数据采集模块、数据分析模块、警示模块,数据采集模块对三相异步电机的出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行采集处理,便于后续将三相异步电机出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行分析处理,便于将三相异步电机出厂标准输出功率P定和使用时的实际输出功率P稳进行分析对比,对相电流和相电压的变化进行多级分析处理,并实时调整输出功率计算基础数据,便于后续对三相异步电机的工作情况进行判断;以三相异步电机的稳定输出功率P稳作为三相异步电机的实际输出功率,可有效保证相电压和相电流的稳定性,避免个别波动数据影响三相异步电机实际输出功率计算的准确性,可有效保证三相异步电机实际输出功率计算的准确性。
2、本发明中,将三相异步电机的稳定输出功率P稳和三相异步电机的标定输出功率P定进行分析对比处理,可有效计算出三相异步电机实际输出功率和标定输出功率之间的对比损失量Z;将三相异步电机的瞬时最大输出功率P大、三相异步电机的瞬时最小输出功率P小、三相异步电机的稳定输出功率P稳和三相异步电机的标定输出功率P定进行分析对比处理,可有效计算出三相异步电机瞬时最大输出功率P大和瞬时最小输出功率P小之间的对比差量Y、三相异步电机的标定输出功率P定和瞬时最小输出功率P小之间的对比差量X、三相异步电机的标定输出功率P定和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量S、三相异步电机的稳定输出功率P稳和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量R;并根据上述数据判断三相异步电机是否发生异常故障,并发出警示,便于工作人员及时了解三相异步电机的故障情况,实际处理,减少生产损失。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明中的模块连接示意图;
图2是本发明中的工作原理示意图;
图中:1、三相异步电机;2、数据采集模块;3、数据分析模块;4、警示模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2,本发明提供技术方案:一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,包括三相异步电机1、数据采集模块2、数据分析模块3、警示模块4,所述数据采集模块2与三相异步电机1电性连接,所述数据采集模块2与数据分析模块3通信数据连接,所述警示模块4与数据分析模块3通信数据连接;所述数据采集模块2对三相异步电机1的相电流和相电压数据进行采集处理;所述数据分析模块3对采集的数据进行分析整合处理;所述警示模块4用于对异常数据进行警示处理。
所述数据采集模块2包括相电流采集单元和相电压采集模块,所述相电流采集单元对三相异步电机1的出厂前测试和工作时的相电流进行采集处理;所述相电压采集模块对三相异步电机1的出厂前测试和工作时的相电压进行采集处理;所述数据分析模块3包括相电流分析单元、相电压分析单元和综合分析单元,所述相电流分析单元对相电流数据进行分析处理;所述相电压分析单元对相电压数据进行分析处理;所述综合分析单元对相电流和相电压数据进行综合分析计算处理;所述警示模块4为警示灯和蜂鸣器,且警示灯和蜂鸣器设于三相异步电机1表面;所述三相异步电机1外接网络云平台,所述网络云平台通信连接有智能终端;所述网络云平台包括云储存器。
三相异步电机1的实际输出功率检测反馈过程如下:
S1:所述数据采集模块2对三相异步电机1的相电流数据和相电压数据进行采集处理;相电流数据为:Uat、Ubt;相电压数据为:Iat、Ibt;并将数据发送到数据分析模块3;
Uat为三相异步电机1出厂前测试相电压数据;Ubt为三相异步电机1工作时相电压数据;Iat为三相异步电机1出厂前测试相电流数据;Ibt为三相异步电机1工作时相电流数据;
S2:所述数据分析模块3对相电压数据和相电流数据进行分析处理;
对三相异步电机1出厂前测试数据进行处理:
Cw为三相异步电机1出厂前测试相电压数据斜率的变化率;
Dw为三相异步电机1出厂前测试相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤C≤1.01、0.99≤D≤1.01;
且C=[Cw-4、Cw-3、Cw-2、Cw-1、Cw、Cw+1、Cw+2、Cw+3、Cw+4]、D=[Dw-4、Dw-3、Dw-2、Dw-1、Dw、Dw+1、Dw+2、Dw+3、Dw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
S3:对三相异步电机1工作时数据进行处理:
Ew为三相异步电机1工作时相电压数据斜率的变化率;Fw为三相异步电机1工作时相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤E≤1.01、0.99≤F≤1.01;
且E=[Ew-4、Ew-3、Ew-2、Ew-1、Ew、Ew+1、Ew+2、Ew+3、Ew+4]、F=[Fw-4、Fw-3、Fw-2、Fw-1、Fw、Fw+1、Fw+2、Fw+3、Fw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
S4:对三相异步电机1的异常瞬时输出功率分析如下:
j为相电压与相电流的相位差角;
P大=maxt=1(Pbt);
P小=mint=1(Pbt);
S5:对三相异步电机1的输出功率分析如下:
当Z>5%时,则向警示模块4发送信号进行警示处理;
当Y>5%时,则向警示模块4发送信号进行警示处理;
当X>5%时,则向警示模块4发送信号进行警示处理;
当S>5%时,则向警示模块4发送信号进行警示处理;
当R>5%时,则向警示模块4发送信号进行警示处理。
本发明的工作原理:
参照说明书附图1-图2,本发明通过设置三相异步电机1、数据采集模块2、数据分析模块3、警示模块4,数据采集模块2对三相异步电机1的出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行采集处理,便于后续将三相异步电机1出厂前测试和工作时的相电流、相电压进行分析处理,便于将三相异步电机1出厂标准输出功率P定和使用时的实际输出功率P稳进行分析对比,对相电流和相电压的变化进行多级分析处理,并实时调整输出功率计算基础数据,便于后续对三相异步电机1的工作情况进行判断;
首先,根据三相异步电机1出厂前测试相电压和相电流进行数据分析,得到更全面准确的三相异步电机1的出厂前测定的相应档位的标定输出功率;对三相异步电机1出厂前测定的相电压数据斜率的变化率进行分析,根据出厂前测定的相电压数据斜率的变化率Cw来选取相电压数据进行条件规定,对三相异步电机1出厂前测定的相电流数据斜率的变化率进行分析,根据对出厂前测定的相电流数据斜率的变化率Dw来选取相电流数据进行条件规定,当相电压数据和相电流数据同时符合条件之后,即相邻九个相电压数据斜率的变化率Cw同时稳定在0.99-1.01之间,相邻九个相电流数据斜率的变化率Dw同时稳定在0.99-1.01之间,才属于标定输出功率P定计算使用的相电压数据和相电流数据,再根据上述相电压数据和相电流数据计算相电压标定值U定和相电流标定值I定,最后计算出三相异步电机1的标定输出功率P定;
对三相异步电机1工作时的相电压数据斜率的变化率进行分析,根据工作时的相电压数据斜率的变化率Ew来选取相电压数据进行条件规定,对三相异步电机1工作时的相电流数据斜率的变化率Fw进行分析,根据对工作时的相电流数据斜率的变化率Fw来选取相电流数据进行条件规定,当相电压数据和相电流数据同时符合条件之后,即相邻九个相电压数据斜率的变化率Ew同时稳定在0.99-1.01之间,相邻九个相电流数据斜率的变化率Fw同时稳定在0.99-1.01之间,才属于稳定输出功率P稳计算使用的相电压数据和相电流数据,再根据上述相电压数据和相电流数据计算相电压稳定值U稳和相电流稳定值I稳,最后计算出三相异步电机1的稳定输出功率P稳;
以三相异步电机1的稳定输出功率P稳作为三相异步电机1的实际输出功率,可有效保证相电压和相电流的稳定性,避免个别波动数据影响三相异步电机1实际输出功率计算的准确性,可有效保证三相异步电机1实际输出功率计算的准确性;
将三相异步电机1的稳定输出功率P稳和三相异步电机1的标定输出功率P定进行分析对比处理,可有效计算出三相异步电机1实际输出功率和标定输出功率之间的对比损失量Z;
将三相异步电机1的瞬时最大输出功率P大、三相异步电机1的瞬时最小输出功率P小、三相异步电机1的稳定输出功率P稳和三相异步电机1的标定输出功率P定进行分析对比处理,可有效计算出三相异步电机1瞬时最大输出功率P大和瞬时最小输出功率P小之间的对比差量Y、三相异步电机1的标定输出功率P定和瞬时最小输出功率P小之间的对比差量X、三相异步电机1的标定输出功率P定和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量S、三相异步电机1的稳定输出功率P稳和瞬时最小输出功率P小、瞬时最大输出功率P大之间的对比差量R;
并根据上述数据判断三相异步电机1是否发生异常故障,并发出警示,便于工作人员及时了解三相异步电机1的故障情况,实际处理,减少生产损失。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,包括三相异步电机(1)、数据采集模块(2)、数据分析模块(3)、警示模块(4),其特征在于:所述数据采集模块(2)与三相异步电机(1)电性连接,所述数据采集模块(2)与数据分析模块(3)通信数据连接,所述警示模块(4)与数据分析模块(3)通信数据连接;所述数据采集模块(2)对三相异步电机(1)的相电流和相电压数据进行采集处理;所述数据分析模块(3)对采集的数据进行分析整合处理;所述警示模块(4)用于对异常数据进行警示处理。
2.根据权利要求1所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述数据采集模块(2)对三相异步电机(1)的相电流数据和相电压数据进行采集处理;相电流数据为:Uat、Ubt;相电压数据为:Iat、Ibt;并将数据发送到数据分析模块(3);
Uat为三相异步电机(1)出厂前测试相电压数据;Ubt为三相异步电机(1)工作时相电压数据;Iat为三相异步电机(1)出厂前测试相电流数据;Ibt为三相异步电机(1)工作时相电流数据。
3.根据权利要求2所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述数据分析模块(3)对相电压数据和相电流数据进行分析处理;
对三相异步电机(1)出厂前测试数据进行处理:
Cw为三相异步电机(1)出厂前测试相电压数据斜率的变化率;
Dw为三相异步电机(1)出厂前测试相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤C≤1.01、0.99≤D≤1.01;
且C=[Cw-4、Cw-3、Cw-2、Cw-1、Cw、Cw+1、Cw+2、Cw+3、Cw+4]、D=[Dw-4、Dw-3、Dw-2、Dw-1、Dw、Dw+1、Dw+2、Dw+3、Dw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
4.根据权利要求3所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:对三相异步电机(1)工作时数据进行处理:
Ew为三相异步电机(1)工作时相电压数据斜率的变化率;
Fw为三相异步电机(1)工作时相电流数据斜率的变化率;
当0.99≤E≤1.01、0.99≤F≤1.01;
且E=[Ew-4、Ew-3、Ew-2、Ew-1、Ew、Ew+1、Ew+2、Ew+3、Ew+4]、F=[Fw-4、Fw-3、Fw-2、Fw-1、Fw、Fw+1、Fw+2、Fw+3、Fw+4]时,
j为相电压与相电流的相位差角;
5.根据权利要求4所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:对三相异步电机(1)的异常瞬时输出功率分析如下:
j为相电压与相电流的相位差角;
P大=maxt=1(Pbt);
P小=mint=1(Pbt)。
6.根据权利要求5所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:对三相异步电机(1)的输出功率分析如下:
当Z>5%时,则向警示模块(4)发送信号进行警示处理;
当Y>5%时,则向警示模块(4)发送信号进行警示处理;
当X>5%时,则向警示模块(4)发送信号进行警示处理;
当S>5%时,则向警示模块(4)发送信号进行警示处理;
当R>5%时,则向警示模块(4)发送信号进行警示处理。
7.根据权利要求1所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述数据采集模块(2)包括相电流采集单元和相电压采集模块,所述相电流采集单元对三相异步电机(1)的出厂前测试和工作时的相电流进行采集处理;所述相电压采集模块对三相异步电机(1)的出厂前测试和工作时的相电压进行采集处理。
8.根据权利要求1所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述数据分析模块(3)包括相电流分析单元、相电压分析单元和综合分析单元,所述相电流分析单元对相电流数据进行分析处理;所述相电压分析单元对相电压数据进行分析处理;所述综合分析单元对相电流和相电压数据进行综合分析计算处理。
9.根据权利要求1所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述警示模块(4)为警示灯和蜂鸣器,且警示灯和蜂鸣器设于三相异步电机(1)表面。
10.根据权利要求1所述的一种附带实际输出功率检测反馈功能的三相异步电机,其特征在于:所述三相异步电机(1)外接网络云平台,所述网络云平台通信连接有智能终端;所述网络云平台包括云储存器。
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