CN206002668U - 双回转电机故障检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电路技术领域，公开了一种双回转电机故障检测电路，包括：采样电路，用以分别采集所述各个回转电机的工作电流；处理器，用以接收所述采样电路采集的工作电流，经分析处理得到所述回转电机故障信息，该双回转电机故障检测电路实时在线检测双回转电机运行状态，监测单侧电机故障，进行提示报警或执行停机操作，避免因单侧故障造成事故扩大，保证设备运行安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电路技术领域，具体地，涉及一种双回转电机故障检测电路。
背景技术
现有的常用生产装卸设备，如堆料机、堆取料机、取料机中都有回转机构，回转机构通常由两个回转电机驱动，两个回转电机通过联轴节与减速机进行联接，共同控制回转齿轮进而驱动臂架回转。
现有的双回转电机结构，由于长期使用，电机输出轴、减速机、联轴节机械性能下降，存在断裂的隐患。如果一侧输出轴断开，另一侧电机将严重超负载运行，若不及时发现将酿成重大事故。现有的双回转电机结构使用远程自动化操控模式替代人工手动操作模式，不再依靠人工巡视设备安全，当发生该故障时将不易被发现，因此很有必要发明一种自动检测方案对双回转电机状态进行实时检测、监控。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双回转电机故障检测电路，该双回转电机故障检测电路实时在线检测双回转电机运行状态，保证设备运行安全。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种双回转电机故障检测电路，包括：采样电路，用以分别采集所述各个回转电机的工作电流；处理器，用以接收所述采样电路采集的工作电流，经分析处理得到所述回转电机故障信息。
优选地，还包括电流转换元件，用以对所述采样电路采集到的电流进行变换。
优选地，所述采样电路和电流转换元件采用电流变送器，所述电流变送器通过线缆接入所述回转电机定子绕组，用以将所述回转电机的工作电流变换为DC4-20mA电流。
优选地，所述处理器为PLC处理器或分布式控制系统。
优选地，所述分析处理为：将所述各个回转电机的工作电流的差值与设定值比较，当所述差值大于或等于所述设定值持续一定时间时，判定所述回转电机故障。
优选地，所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制双回转电机运行或停止。
优选地，还包括报警装置，用以对所述故障信息报警；所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制所述报警装置报警。
通过上述技术方案，利用两个电流变送器，分别测量双回转电机结构中两个电机电源线即定子电流，同时将其转换为4-20ma模拟量信号使用带屏蔽线的两芯电缆，接入PLC处理器的相应输入端。PLC处理器比较两个输入端输入的两个回转电机的定子电流，当电流差值大于设定值并持续一定时间时，判定双回转电机中的一个电机故障。处理器控制双回转电机停止。处理器将故障信息发送到报警装置报警。报警信息显示在人机界面，提示进行停机检修。本实用新型的双回转电机故障检测电路，监测双回转电机结构故障并通过PLC程序进行控制，防止故障继续扩大造成事故。在人机界面增加相关报警，使操作人员第一时间掌握故障信息，方便维修人员查找故障原因。为远程自动控制操作模式提供保障。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路连接示意图；
图2是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路接线图；
图3是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路控制流程图。
附图标记说明
1 电流变送器Ⅰ 2 电流变送器Ⅱ
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
图1是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路连接图。如图示所示，本实用新型的一种实施方式的双回转电机故障检测电路，包括：采样电路，用以分别采集所述各个回转电机的工作电流；处理器，用以接收所述采样电路采集的工作电流，经分析处理得到所述回转电机故障信息。
通过上述方案，在双回转电机结构中一个回转电机故障停止运行时，例如发生一侧输出轴断裂的情况时，另一侧回转电机严重超负载运行，两侧的定子电流值相差较大，基于此种特性，通过采样电流分别采集两个回转电机定子电流，并通过处理器分析处理判定所述回转电机是否出现故障出现单侧运行的状况。可实时、有效监控双回转电机的运行情况，保障运行安全。
根据本实用新型一种实施方式，还包括电流转换元件，用以对所述采样电路采集到的电流进行变换。电流转换元件将采样电路采集的电流进行等比例的变换，例如可以将大电流变换为小电流，便于进行后续的分析处理。
根据本实用新型一种实施方式，所述采样电路和电流转换元件采用电流变送器，所述电流变送器通过线缆接入所述回转电机定子绕组，用以将所述回转电机的工作电流变换为DC4-20mA电流。
上述方案中，电流变送器采集电流并转换后，例如可通过模数转换模块IF1756-IF8转换为数字量输入到处理器，此处采用PLC控制系统或分布式控制系统DCS。适用于工业现场的数据采集、处理分析和显示执行相应操作。
图2是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路接线图。如图2所示，选择两个电流变送器，分别为电流变送器Ⅰ1和电流变送器Ⅱ2，两个电流变送器的测量范围与电机额定电流相匹配，电流变送器通过线缆接入两个回转电机M1和M2定子回路，采集定子电流并直接将被测电机定子电流转换成按线性比例输出的DC4～20mA恒流环标准信号，连续输送到模数转换器1756-IF8，经模数转换器1756-IF8转换为数字量后发送到处理器。例如可采用比例系数47的电流变送器。该比例系数的确定可通过比较经电流变送器到输出到处理器的电流值和经变频器电流表测量的定子电流的方法确定。
根据本实用新型一种实施方式，所述处理器为PLC处理器或分布式控制系统DCS。适用于工业现场的数据采集、信号处理、显示和执行操作。
所述分析处理为：将所述各个回转电机的工作电流的差值与设定值比较，当所述差值大于或等于所述设定值持续一定时间时，判定所述回转电机故障。例如可设定当两个回转电机经电流变送器变换后的电流，乘以比例系数47后得到实际的定子电流的差值大于或等于20A，并持续设定的时间，例如持续10秒时，即可判定电机故障；所述分析处理还包括：当不满足判定电机故障的条件时，判定电机正常，即当定子电流的差值小于20A，或电流差值大于或等于20A，但持续设定的时间不超过10秒时，即可判定电机正常。
根据本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路PLC控制程序为：
(1)、Local:12:I.Ch4Data与，Local:12:I.Ch5Data分别为回转1号电机电流变换器反馈电流与2号电机电流变换器反馈电流，47为系数，通过计算将实际电流结果分别存储在gSLEW1DL(回转1号电机电流)和gSLEW2DL(回转2号电机电流)。
(2)、将gSLEW1DL(回转1号电机电流)和gSLEW2DL(回转2号电机电流)进行减法运算，结果存储在gSLEWDLCZ(回转电流差值)。
(3)、将gSLEWDLCZ(回转电流差值)进行绝对值计算，结果存储在gSLEWDLCZ(回转电流差值)。
(4)、将gSLEWDLCZ(回转电流差值)绝对值与20A进行比较，如果此绝对值大于20A并延时10秒钟后触发gSLEWDLALAME(回转电流过大报警)。
根据本实用新型一种实施方式，所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制双回转电机运行或停止。当处理器判定回转电机结构故障时，发出停机指令，控制回转电机停机，避免单侧电机超负载运行发生故障，从而引发更大安全生产事故，保障生产线安全运行，保证人员和设备免收伤害和损失。
根据本实用新型一种实施方式，还包括报警装置，用以对所述故障信息报警；所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制所述报警装置报警。例如报警信息可显示在PLC处理器或DCS控制中心显示屏，提示信息可以为“回转1号和2号电机电流不平衡，重点检查机械联结部位”。
图3是本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路控制流程图。如图3所示，本实用新型一种实施方式的双回转电机故障检测电路，处理过程为：在步骤S110和步骤S120中，电流变送器分别采集两个回转电机M1、M2电流，分别为回转1号电机M1电流和回转2号电机M2电流，经PLC处理器的程序内部进行运算，即与比例系数47相乘分别得到实际回转电流，在步骤S130中，将两个实际回转电机的工作电流的差值与设定值比较，步骤S140中，当差值大于或等于20A，且持续设定时间10秒以上时，在步骤S150中判定回转电机故障，控制停止回转并报警；当小于设定值20A，或当大于或等于20A，但持续时间少于10秒时，执行步骤S160，判定回转电机正常；当步骤S150中判定回转电机故障时，在执行步骤S210，控制回转电机停止，或在步骤S310中，控制报警装置报警，例如报警信息可显示在PLC处理器或DCS控制中心显示屏，提示操作人员检修。
通过上述技术方案，利用两个电流变送器，分别测量双回转电机结构中两个电机电源线即定子电流，同时将其转换为4-20ma模拟量信号使用带屏蔽线的两芯电缆，经模数转换器转换为数字量后接入PLC处理器的相应输入端。PLC处理器通过运算分析得到实际定子电流，并比较两个输入端输入的两个回转电机的定子电流，当电流差值大于设定值并持续一定时间时，判定双回转电机中的一个电机故障。处理器控制双回转电机停止。处理器将故障信息发送到报警装置报警。报警信息显示在人机界面，提示进行停机检修。本实用新型的双回转电机故障检测电路，监测双回转电机结构故障并通过PLC程序进行控制，防止故障继续扩大造成事故。在人机界面增加相关报警，使操作人员第一时间掌握故障信息，方便维修人员查找故障原因。为远程自动控制操作模式提供保障。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (7)
1.一种双回转电机故障检测电路，其特征在于，包括：
采样电路，用以分别采集所述各个回转电机的工作电流；
处理器，用以接收所述采样电路采集的工作电流，经分析处理得到所述回转电机故障信息。
2.根据权利要求1所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，还包括电流转换元件，用以对所述采样电路采集到的电流进行变换。
3.根据权利要求2所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，所述采样电路和电流转换元件采用电流变送器，所述电流变送器通过线缆接入所述回转电机定子绕组，用以将所述回转电机的工作电流变换为DC4-20mA电流。
4.根据权利要求1所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，所述处理器为PLC处理器或分布式控制系统。
5.根据权利要求1所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，所述分析处理为：
将所述各个回转电机的工作电流的差值与设定值比较，当所述差值大于或等于所述设定值持续一定时间时，判定所述回转电机故障。
6.根据权利要求5所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制双回转电机运行或停止。
7.根据权利要求6所述的双回转电机故障检测电路，其特征在于，还包括报警装置，用以对所述故障信息报警；所述处理器还被配置为，根据所述故障信息控制所述报警装置报警。
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| CN116908677A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-10-20 | 华能上海燃机发电有限责任公司 | 一种循环水滤网在线监测系统及方法 |
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