CN117981209A - 用于获取电动机的估计的输出功率的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供用于获取电动机的估计的输出功率的系统和方法。该系统被配置为通过基于由状态监测传感器测量的数据执行输出功率估计来获取估计的输出功率,该数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
Description
技术领域
本发明涉及用于获取电动机的估计的输出功率的系统和方法。
背景技术
准确的输出功率测量或估计在电动机领域是很重要的。例如,获取准确的功率读数使用户能够发现可以提高能效的可能性,例如通过更新电机或引入驱动器。准确的输出功率还为用户提供了有关电动机驱动过程的信息。此外,输出功率也可用于控制电机本身或它所驱动的过程的其他组件。
原则上,输出功率可以通过测量电机的电压或电流来估计,或者,使用扭矩计。然而,所需的传感器可能需要大量的安装工作,因为它们需要访问电机的组件或使用电动机的工业过程中涉及的其他组件。一些潜在的合适传感器也很昂贵。
因此,本发明的基础问题是提供系统和方法,以减少安装和/或降低成本,可靠地获取电动机的估计的输出功率。
发明内容
该问题由独立权利要求的主题事项来解决。从属权利要求中规定了优选实施例。
本发明提供了用于获取电动机的估计的输出功率的系统。该系统包括处理单元,该处理单元被配置为通过基于由状态监测传感器测量的数据的执行输出功率估计来获取估计的输出功率,该数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
使用振动测量数据和磁通密度测量数据的优点是,它们可以相对容易地测量,但允许输出功率的高精度估计。
因此,本发明允许电动机的高精度输出功率估计,而不需要其他更难获得的测量值,例如电机的电流和电压或扭矩,从而降低了在工业过程中集成估计的成本和工作量。
具体地说,状态监测传感器可以连接到电动机的外壳上,例如,利用夹紧安装。更具体地说,传感器可以设置在公共外壳中,该外壳反过来可以连接,例如使用夹紧支架连接到电动机的外壳。集成电流或电压测量或扭矩测量要困难得多,因为它们需要实际地访问电机的至少部分或与电机功能连接的组件。
在本公开的上下文中,输出功率是指电动机的机械输出功率。
特别地,该系统可以配置为使非侵入性和/或非突兀性测量足以提供用于输出功率估计的所有测量数据。例如,可能不需要与任何电机组件进行电气连接。
该系统可以被配置为向显示设备提供估计的输出功率,该显示设备可以是系统的一部分,也可以是系统的外部,显示设备被配置为显示估计的输出功率的表示形式。
另外,系统,特别是处理单元,可以配置为使用估计的输出功率用来后续的计算和/或使用估计的输出功率用来控制电动机和/或使用估计的输出功率用来控制使用电机的工业过程中涉及的其他组件和/或在存储设备中保存估计的输出功率和/或在响应估计的输出功率超过第一预定阈值时和/或低于第二预定阈值时发出警报。
处理单元被配置为仅基于振动测量数据和磁通密度测量数据和/或从振动测量数据和磁通密度测量数据导出的数据来执行输出功率估计。
这样做的好处是,这些值可以很容易地测量,而更困难的测量可以完全省略,同时可以获得高精度的估计。
特别地,处理单元可以配置为不测量或使用电动机的电流、电压和扭矩的测量值来执行输出功率估计。省略获取这些值所涉及的步骤可以在很大程度上降低成本和工作量。
处理单元可以被配置为从振动测量数据和磁通密度测量数据估计速度值和线路频率值,以便获取估计的速度值和估计的线路频率值,并且基于估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值来执行输出功率估计。
这样做的好处是,估计速度值和线路频率值的方法,这样,已经知道和很好地理解,从而为输出功率估计提供了可靠的基础。
更具体地说,磁通密度和振动测量数据可以用来估计一对数值,即估计的速度值和估计的线路频率值。这对数值表示给定时间的工作点。应当理解的是,这对估计值中的每一个都是从上述给定时间的磁通密度和振动测量数据估计出来的。
从振动测量数据和磁通密度测量数据估计速度和线路频率可以使用本领域技术人员已知的方法来执行。具体来说,线路频率可以从磁通密度测量数据推导出来,以及速度可以,例如,从振动测量数据推导出来。
电动机的速度是电动机转子旋转的速度,可以用RPM或Hz表示。线路频率是定子线圈中电压和电流振荡的主频率。
处理单元可以被配置为使用与从历史测量中获取的速度值和线路频率值相关联的数据来确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的。处理单元可以进一步被配置为丢弃被确定为不可靠的速度值和线路频率值。特别地,处理单元可以配置为确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一对是否不可靠的并且丢弃被确定为不可靠的任一对。
处理单元特别地被配置为建立从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系,例如磁通密度均方根MFDRMS、或主频率的幅值,以及基于关系确定速度值和线路频率值中的任一值是否是不可靠的,特别地所述对中的任一对是否是不可靠的。
处理单元可以被配置为基于在丢弃被确定为不可靠的速度值和线路频率值中的任一值之后保留的估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值来执行输出功率估计。
上述允许提高输出功率估计的准确性。与更直接的测量或估计方法相比,使用诸如上述的间接方法进行估计可能会引入额外的误差源。然而,通过在历史测量的基础上丢弃一些值,可以允许消除或减轻这些额外误差源中的至少一些误差源。
以上述方式找到不可靠的工作点(异常值)是有利的,因为可以可靠地测量磁通密度,并因此可靠地确定由此得出的变量,而确定速度和线路频率以及由此得出的转子电子频率具有一定程度的不确定性。这对于由变频驱动器(VFD)提供的电机尤其有效。
历史测量可以是在当前测量之前进行的任何测量,特别是用相同或类似的电动机进行的测量。
以自适应方式建立关系可以包括基于新的测量数据与先前可用的(历史)测量数据相结合的关系的重复更新。
丢弃值,例如速度和线路频率值,作为不可靠的将在下面更详细地描述。一般来说,丢弃可以依赖于期望,当新获取的数值与期望的偏差超过一定阈值时,可以确定新获取的数值不可靠并丢弃。期望可以采用速度和线路频率值的目标值和/或指示磁通密度信号的强度的参数的目标值的形式。
处理单元可以被配置为确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的。确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括,对于一对估计的速度值和估计的线路频率值,从估计的线路频率值中计算指示一个/该磁通密度信号的所述强度的一个/该参数的数值,例如一个/该磁通密度均方根MFDRMS、或一个/该主频率的幅值,并且比较指示磁通密度信号的强度的参数的计算值与指示用于与估计的速度值和估计的线路频率值相同的速度值和线路频率值的磁通密度信号的强度的参数的期望值。
处理单元可以,例如,被配置为基于关系确定磁通密度信号的强度的参数的一个/该期望值。
确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括确定指示磁通密度信号的强度的参数的计算值与指示磁通密度信号的强度的参数的期望值之间的差,并且在确定差超过给定阈值时,确定估计的速度值和估计的线路频率值是不可靠的。
换句话说,处理单元可以被配置为基于指示给定一对速度值和线路频率值的磁通密度信号的强度的参数的期望,丢弃速度值和线路频率值对之间的异常值。如上所述,指示磁通密度信号的强度的参数可以包括磁通密度均方根MFDRMS或主频率的幅值等。
确定如本公开中所述的估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否不可靠,特别是可以对估计的速度值和估计的线路频率值的所有对执行,并且可以丢弃被确定为不可靠的所有对。
确定速度值和线路频率值不可靠可以理解为将速度值和线路频率值分类为不可靠。确定数值是否可靠的步骤可以看作是验证用于估计输出功率的数据的验证步骤。丢弃任何已被识别为不可靠的数值可以看作是一个过滤步骤,从用于估计输出功率的数据中过滤出不可靠的数据。
总而言之,可以利用指示磁通密度信号的强度的参数的历史值及其对应的速度值和线路频率值的历史对,得到该参数对给定一对速度值和线路频率的期望值。期望可用于确定当前获取的一对速度值和线路频率值是否可能是可靠的,并且丢弃任何对不可靠的速度值和线路频率值。
丢弃或滤除值可以提高输出功率估计的准确性。
处理单元可以被配置为通过利用基于速度值和线路频率值建模输出功率的电动机的数学模型来执行输出功率估计。换句话说,数学模型可以将输出功率建模为由线路频率和速度信息组成的工作点的函数。从测量的工作点作为输入,数学模型可以输出一个估计的输出功率值。
对于给定的电动机,可以以经验或半经验的方式确定这种数学模型,可以选择与该电动机或类似电动机的其他模型相结合,这些模型可以存储在数据库中并使用数据库访问,并且可以由电机制造商提供。
处理单元可以被配置为确定基于速度值和线路频率值来为输出功率建模的所述电动机的数学模型是否是可用的。处理单元可以被配置为,如果确定电动机的数学模型是可用的,则借助数学模型通过将估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值输入到数学模型,来执行输出功率估计。
处理单元可以被配置为,如果确定基于速度值和线路频率值来为输出功率建模的电动机的数学模型是不可用的,使用描述线路频率和电机的输出功率之间的关系的方程来执行输出功率估计。特别地,该方程可以描述电机的线路频率、速度和输出功率之间的关系。更具体地说,该方程可以考虑线路频率、速度、标称线路频率和标称速度。
后者可在没有可用的模型的情况下,有利地提供一个后退位置。在这种情况下,估计可能不那么精确,但它仍然是有价值的,特别地,在数学模型可用之前,它可以作为临时解决方案。缺乏可用性有时可能只是暂时缺乏对模型的访问的问题,上述步骤可以作为一种安全措施,以确保这不会导致系统无法进行任何估计。
处理单元可以配置为定期检查电动机的数学模型的可用性,例如通过查询提供电动机数学模型的一个或多个数据库。
处理单元可以被配置为通过执行多个测量来获取多个速度值和线路频率值、确定相应的磁通密度值、以及执行拟合步骤来获取指示磁通密度信号的强度的参数作为速度和线路频率的函数,从而确定从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系。处理单元可以被配置为基于关系确定磁通密度信号的强度的参数的一个/该期望值。
例如,可以拟合一个曲面来描述从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系,特别是磁通密度均方根MFDRMS,或主频率的幅值。
上述确定不可靠值的步骤可以通过确定对于一对估计的速度和线路频率值,指示磁通密度信号强度的参数,例如磁通密度均方根MFDRMS或主频率的幅值是否从表面移走超过给定的量来执行,并且任何此类数值对都可以确定为不可靠。然后,如上所述,可以丢弃这些数值。
本发明还提供了用于电动机的估计的输出功率的计算机实现方法,其中估计的输出功率通过基于由状态监测传感器测量的数据的执行输出功率估计来被获取,数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
方法可以包括仅基于振动测量数据和磁通密度测量数据和/或从振动测量数据和磁通密度测量数据导出的数据来执行输出功率估计。
本公开中描述的方法可以由本公开中描述的任何系统来执行,特别是由系统的处理单元和(在适用的情况下)状态监测传感器来执行。
方法可以包括从振动测量数据和磁通密度测量数据估计速度值和线路频率值,以便获取估计的速度值和估计的线路频率值,并且基于估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值来执行输出功率估计。
方法可以包括使用与从历史测量中获取的速度值和线路频率值相关联的数据来确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的,并且被配置为丢弃被确定为不可靠的速度值和线路频率值。特别是确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一对是否不可靠的并且丢弃被确定为不可靠的任一对。
特别地,方法可以包括建立,特别是以一种适应性方式,从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系,例如磁通密度均方根MFDRMS、或主频率的幅值,以及基于关系确定所述速度值和线路频率值中的任一值是否是不可靠的。
输出功率估计可以基于在丢弃被确定为不可靠的速度值和线路频率值之后保留的估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值来执行。
方法可以包括确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的。确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括,对于一对估计的速度值和估计的线路频率值,从估计的线路频率值中计算指示一个/该磁通密度信号的所述强度的一个/该参数的数值,例如一个/该磁通密度均方根MFDRMS、或一个/该主频率的幅值,并且比较指示磁通密度信号的强度的参数的计算值与指示用于与估计的速度值和估计的线路频率值相同的速度值和线路频率值的磁通密度信号的强度的参数的期望值。
方法可以包括基于上述关系确定磁通密度信号的强度的参数的一个/该期望值。
特别地,确定估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括确定指示磁通密度信号的强度的参数的计算值与指示磁通密度信号的强度的参数的期望值之间的差,并且在确定差超过给定阈值时,确定估计的速度值和估计的线路频率值是不可靠的。
确定如本公开中所述的估计的速度值和估计的线路频率值中的任一值是否不可靠,特别是可以对估计的速度值和估计的线路频率值的所有对执行,并且可以丢弃被确定为不可靠的所有对。
方法可以包括确定基于速度值和线路频率值来为输出功率建模的电动机的数学模型是否是可用的。
如果确定基于速度值和线路频率值的电动机的数学模型是可用的,则借助数学模型通过将估计的速度值中的至少一些值和估计的线路频率值中的至少一些值输入到数学模型,来执行输出功率估计。
如果确定基于速度值和线路频率值来为输出功率建模的电动机的数学模型是不可用的,使用描述线路频率和电动机的输出功率之间的方程来执行输出功率估计。
确定从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系包括:执行多个测量来获取多个速度值和线路频率值,确定相应的磁通密度值,以及执行拟合步骤来获取指示磁通密度信号的强度的参数作为速度和线路频率的函数。如上所述,基于上述关系确定指示磁通密度信号的强度的参数的期望值。
方法可以包括在显示设备上显示估计的输出功率的表示形式和/或使用估计的输出功率用于后续计算和/或使用估计的输出功率用于控制电动机和/或使用估计的输出功率用来控制使用电机的工业过程中涉及的其他组件和/或在存储设备中保存估计的输出功率和/或在响应估计的输出功率超过第一预定阈值时和/或低于第二预定阈值时发出警报。
本发明还提供了包括指令的计算机程序产品,当程序由计算机执行时,使计算机执行上述方法中的任一项。
本发明还提供了包括指令的计算机可读介质,当由计算机执行时,使计算机执行上述方法中任一项的方法。
上述在本系统上下文中概述的特征和优点类似地适用于本文所述的方法、计算机程序产品和计算机可读介质。
进一步的特征、示例和优点将从参考附图的详细描述中变得明显。
附图说明
在附图中,
图1图示了示例系统的示意性表示形式;
图2图示了包括传感器并且被附接到电动机的系统的示意性表示形式;
图3图示了示例性方法的流程图;以及
图4图示了拟合到历史测量数据的表面。
具体实施方式
图1图示了用于获取电动机2的估计的输出功率的系统1。系统包括处理单元3。例如,它还可以包括存储器单元4。电机可选地可以是系统的一部分,也可以是系统的外部。
处理单元被配置为通过基于由状态监测传感器5a,5b测量的数据的执行输出功率估计来获取估计的输出功率,数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
传感器5a可以是振动传感器,传感器5b可以是磁通密度传感器。本技术人员将具有在其处置的本领域已知的适于作为振动传感器和磁通密度传感器的传感器。
该系统还可以包括或可访问至少一个数据库6,其中存储历史测量数据和/或阈值,其可用于确定也称为离群值的不可靠值。该系统可进一步包括或可访问至少一个数据库7,其中存储一个或多个模型,该模型基于速度值和线路频率对电动机的输出功率进行建模。可选地,而不是将模型存储在单独的数据库中,它们可以存储在包含历史测量数据和/或阈值的至少一个数据库6中。与历史测量数据和/或阈值一起存储。
数据库6和/或数据库7可以任选地(此处未被示出)存储在存储单元4中。
处理单元3可以被配置为执行至少部分,特别是所有的,所涉及的计算获取估计的输出功率。处理单元可以经由数据连接8被连接到一个或更多的存储单元4、传感器5a和5b、数据库6和数据库7,并且可被配置为获取,经由数据连接用于执行计算所需的任何数据。处理单元还可以提供作为控制装置的功能,配置为控制电动机和/或使用电动机的工业过程的其他组件,特别是基于估计的输出功率。另外,处理单元被配置为向处理单元外部的控制装置10提供估计的输出功率,并配置为特别地基于估计的输出功率来控制电动机和/或其他组件。控制装置可以是系统的一部分,也可以是系统的外部。
系统可以包括或被连接到被配置为显示估计的输出功率的表示形式的显示设备9。处理单元可以经由数据连接8被连接到显示设备,以向显示设备提供估计的输出功率。
图2图示了包括处理单元3、传感器5a和5b以及用于发送和接收数据的通信接口12的系统1。
可以看出,该系统包括在外壳13中,并被连接到电动机2的外壳14上。例如,它可以利用夹紧装置(未被示出)被附接。它也可以以任何其他合适的方式被附接到电动机上。
从图中可以立即看出,集成系统估算输出功率非常简单,并且不需要进入电动机内部而且也不需要与电动机建立任何电气连接。
下面将参考图3和图4描述的示例性方法,其中图3是图示该方法的不同步骤的框图,被分组为框或阶段。
需要注意的是,根据本发明的方法由独立方法权利要求书定义。该方法可以只包括下面列出的部分和决定和/或它可以包括额外的步骤。它可能包括对下面列出的阻碍和决定的修改。下面列出的框和决定的顺序可能不同。
由参考标志101指示的框1描述可选地在准备计算估计的输出功率时执行的方法步骤。
输入数据1由历史测量数据组成,例如,来自较长时期内的多次测量。框1需要找到工作点(包括速度和线路频率)与MFDRMS或由磁通密度导出的其他参数之间的关系。基于这种关系,后续步骤可以验证可以可靠地估计功率的工作点。
寻找工作点与MFDRMS之间关系的原理是将MFDRMS曲面拟合到估计的工作点上。表面采用三个测量参数进行拟合,这些参数都可以通过使用磁通密度和振动测量的状态监测传感器进行测量。测量的三个参数是转子电子频率、速度和MFDRMS。代替MFDRMS,可以使用指示磁通密度信号强度的任何其他参数,例如,主频率的幅值。需要注意的是,转子电子频率可以由线路频率和电机的速度计算出来。
图4图示适于历史测量数据的示例性表面11,其中异常值用圆圈15表示。MFDRMS取决于工作点,即电机的速度和转子电子频率。转子电子频率受电机负载的影响。换句话说,某一工作点的MFDRMS值总是大致相同的。不同的工作点可能有不同的MFDRMS值。在本例中,低转子电子频率和低速度时,MFDRMS值最高。它随转子电子频率的增加而减小。MFDRMS随速度的增加而减小。
由参考标志102指示的框2和由参考标志103指示的决定1描述了可选地为基于当前测量数据计算估计的输出功率的实际步骤做准备而执行的方法步骤,更具体地说,是为丢弃不可靠数据点做准备的步骤。框2接收最近的测量数据(数据2),并将其与框1生成的表面进行比较,框1使用历史测量数据(数据1)。
框2和决定1的步骤是可选的,但如果包含在方法中,它们将提高估计的准确性。
在框1提供的表面的帮助下,可以找到不可靠的工作点(异常值),因为传感器可以可靠地测量MFDRMS,但速度和转子电子频率测量有一定程度的不确定性。这对于由变频驱动器(VFD)提供的电机尤其有效。如果速度和转子电子频率错误,MFDRMS仍然测量正确。通过将计算得到的MFDRMS与基于实测速度和转子电子频率的表面给出的期望MFDRMS进行比较,可以判断MFDRMS是否符合表面。如果不拟合,即测量的MFDRMS与期望的MFDRMS之间的差太大,则速度和/或转子电子频率测量不正确,测量结果可被归类为离群值。
由参考标志104指示的框3描述了可选地为根据当前测量数据计算估计输出功率而准备执行的方法步骤,更具体地说,为丢弃不可靠数据点而准备的步骤。这些步骤是可选的,但是如果包含在方法中,它们将提高估计的准确性。
框3包括丢弃任何被归类为离群值的工作点测量的步骤。估计这个不可靠的工作点的输出功率将产生不准确的结果。由于减少了低精度输出功率估计的数量,提高了系统的质量。
由参考标志105指示的框4和由参考标志106指示的决定2描述了基于电流测量数据(即电流测量值,不包括任何丢弃的测量值)估计输出功率的实际步骤(数据5)。
输出功率可以基于电机的数学模型被计算,如果可用的。数学模型不一定总是可用的。该方法可能包括可选的决定2,它检查是否存在可用的数学模型。例如,可以将模型存储在模型数据库(数据4)中,例如基于电机的序列号。如果模型可用,则将数据5(即不包括丢弃的测量值的电流测量值)提供给框4,并且基于此计算输出功率。
由参考标志107指示的可选的框5描述了在方法包括决定2和决定2确定没有可用的电机数学模型的情况下所采取的步骤。如框5所述的输出功率,然后可以使用一个通用方程来被估计,例如,可以基于电机的工作点和铭牌参数来被估计。为此,例如,框5可以接收数据5和来自方程数据库(数据6)的数据。
由参考标志108指示的可选的框6描述在显示设备上呈现估计的输出功率的表示形式。另外,估计的输出功率可用于进一步的计算,用于控制工业过程的组件或上述其他用途。
参考标志109指示框1的输入数据,即历史测量数据。参考标志110指示框2的输入数据,即最近的测量数据。参考标志111指示决定1的输入数据,即预定的到表面的最大允许距离。参考标志112指示决定2的输入数据,例如,存储可用电机模型的模型数据库。参考标志113指示框4和框5的输入数据,即丢弃框3中的测量值后剩余的测量值。参考标志114指示框5的输入数据,例如,来自方程数据库的数据,用于在没有电机模型可用时估计功率。
虽然本发明已在附图和上述描述中进行了详细说明和描述,但这种说明和描述应被认为是示例性的,而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。鉴于上述描述和附图,对于本领域技术人员来说,可以明显地看到,在权利要求所定义的本发明范围内可以进行各种修改。
Claims (15)
1.一种用于获取电动机(2)的估计的输出功率的系统(1),所述系统(1)包括处理单元(3)并且
其特征在于
所述处理单元(3)被配置为通过基于由状态监测传感器(5a,5b)测量的数据执行输出功率估计来获取所述估计的输出功率,所述数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
2.根据权利要求1所述的系统(1),其中所述处理单元(3)被配置为
仅基于所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据和/或从所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据导出的数据来执行所述输出功率估计,和/或
从所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据估计速度值和线路频率值,以便获取估计的速度值和估计的线路频率值,并且基于所述估计的速度值中的至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值来执行所述输出功率估计。
3.根据权利要求2所述的系统(1),
其中所述处理单元(3)被配置为使用与从历史测量中获取的速度值和线路频率值相关联的数据来确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的,并且被配置为丢弃被确定为不可靠的所述速度值和所述线路频率值,
特别地,其中所述处理单元被配置为建立从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系,例如磁通密度均方根MFDRMS、或所述主导频率的幅值,并且基于所述关系来确定所述速度值和所述线路频率值中的任一值是否是不可靠的;以及
基于在丢弃被确定为不可靠的所述速度值和所述线路频率值之后保留的所述估计的速度值中的至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值来执行所述输出功率估计。
4.根据权利要求2或3所述的系统(1),其中所述处理单元(3)被配置为确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的,其中确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括:
对于一对估计的速度值和估计的线路频率值,从所述估计的线路频率值中计算指示一个磁通密度信号/所述磁通密度信号的所述强度的一个参数/所述参数的数值,例如一个磁通密度均方根/所述磁通密度均方根MFDRMS、或所述主导频率的一个幅值/所述幅值,并且将指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的计算值与指示针对与所述估计的速度值和所述估计的线路频率值相同的速度值和线路频率值的所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的期望值进行比较,
特别地,确定指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述计算值与指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述期望值之间的差,并且在确定所述差超过给定阈值时,确定所述估计的速度值和估计的线路频率值是不可靠的。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统(1),其中所述处理单元(3)被配置为基于速度值和线路频率值来确定为所述输出功率建模的所述电动机的数学模型是否是可用的,并且
如果确定所述电动机的所述数学模型是可用的,则借助所述数学模型通过将所述估计的速度值中的至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值输入到所述数学模型,来执行所述输出功率估计,以及
如果确定基于速度值和线路频率值为所述输出功率建模的所述电动机的数学模型是不可用的,则使用描述线路频率与所述电动机的所述输出功率之间的方程来执行所述输出功率估计。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统(1),所述处理单元(3)被配置为通过执行多个测量来获取多个速度值和线路频率值、确定对应的磁通密度值、以及执行拟合步骤来获取指示磁通密度信号的强度的所述参数作为速度和线路频率的函数,而确定从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述关系,
特别地,其中所述处理单元被配置为基于所述关系来确定指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的一个期望值/所述期望值。
7.一种用于获取电动机(2)的估计的输出功率的计算机实现方法,例如使用根据前述权利要求中任一项所述的系统(1),其特征在于所述估计的输出功率通过基于由状态监测传感器(5a,5b)测量的数据执行输出功率估计来被获取,所述数据包括振动测量数据和磁通密度测量数据。
8.根据权利要求7所述的方法,所述方法进一步包括
仅基于所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据和/或从所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据导出的数据来执行所述输出功率估计,和/或
从所述振动测量数据和所述磁通密度测量数据估计速度值和线路频率值,以便获取估计的速度值和估计的线路频率值,并且基于所述估计的速度值中的至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值来执行所述输出功率估计。
9.根据权利要求8所述的方法,进一步包括:
使用与从历史测量中获取的速度值和线路频率值相关联的数据来确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的,并且被配置为丢弃被确定为不可靠的所述速度值和所述线路频率值,
特别地,建立从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示磁通密度信号的强度的参数的关系,例如磁通密度均方根MFDRMS、或所述主频率的幅值,并且基于所述关系来确定所述速度值和所述线路频率值中的任一值是否是不可靠的;以及
基于在丢弃被确定为不可靠的所述速度值和所述线路频率值之后保留的所述估计的速度值的中至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值来执行所述输出功率估计。
10.根据权利要求8或9所述的方法,包括确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的,其中确定所述估计的速度值和所述估计的线路频率值中的任一值是否是不可靠的包括:
对于一对估计的速度值和估计的线路频率值,从所述估计的线路频率值中计算指示一个磁通密度信号/所述磁通密度信号的所述强度的一个参数/所述参数的数值,例如一个磁通密度均方根/所述磁通密度均方根MFDRMS、或所述主频率的一个幅值/所述幅值,并且将指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述计算值与指示针对与所述估计的速度值和所述估计的线路频率值相同的速度值和线路频率值的所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的期望值进行比较,
特别地,确定指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述计算值与指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述期望值之间的差,并且在确定所述差超过给定阈值时,确定所述估计的速度值和估计的线路频率值是不可靠的。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法,进一步包括
确定基于速度值和线路频率值来为所述输出功率建模的所述电动机的数学模型是否是可用的,以及
如果确定所述数学模型是可用的,则借助所述数学模型通过将所述估计的速度值中的至少一些值和所述估计的线路频率值中的至少一些值输入到所述数学模型,来执行所述输出功率估计,以及
如果确定基于速度值和线路频率值来为所述输出功率建模的所述电动机的数学模型是不可用的,则使用描述线路频率与所述电动机的所述输出功率之间的方程来执行所述输出功率估计。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法,其中确定从历史测量中获取的速度值和线路频率值与指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的所述关系包括:
执行多个测量来获取多个速度值和线路频率值,确定对应的磁通密度值,以及执行拟合步骤来获取指示磁通密度信号的强度的所述参数作为速度和线路频率的函数,
特别地,其中所述方法包括基于所述关系来确定指示所述磁通密度信号的所述强度的所述参数的一个期望值/所述期望值。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的方法,进一步包括在显示设备上显示所述估计的输出功率的表示,和/或使用所述估计的输出功率用于后续计算,和/或使用所述估计的输出功率用于控制所述电动机,和/或使用所述估计的输出功率用于控制其他组件,和/或在存储器设备中保存所述估计的输出功率,和/或在响应于所述估计的输出功率超过第一预定阈值时和/或低于第二预定阈值时发出警报。
14.一种计算机程序产品,包括指令,当程序由计算机执行时,使所述计算机执行根据权利要求7至13中任一项所述的方法。
15.一种计算机可读介质,包括指令,当由计算机执行时,使所述计算机执行根据权利要求7至13中任一项所述的方法。
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