CN210180536U - 一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，两台相同的电机同轴联结，三相交流电电源通过三相降压变压器供电，通过三相PWM整流器向直流母线供电，直流母线分别向第一逆变器和第二逆变器供电，逆变器分别向第一电机和第二电机供电。逆变器向电机的供电方式分别由控制模块进行控制，采用双闭环形式的控制方法，即转速环和电流环。本实用新型利用两台相同的电机，在相同情况下运行，得到两台电机的空载振动及电磁噪声，和综合噪声；再根据实际加载情况的变化，第二电机作为参考，第一电机的定子电流值和不同工况下的风扇室、定子外壳、轴承外侧的噪声采集，和第二电机在空载运行的各噪声作对比，通过上位机进行数据分析。
Description
技术领域
本实用新型涉及噪声检测装置，尤其涉及对于电机系统的噪声检测装置。
背景技术
电机是厂矿企业广泛使用的一类动力设备，同时也是污染环境的主要噪声源，噪声不仅影响人们的生活、工作环境，对人体健康造成危害，而且使人们的工作效率降低。电机噪声控制一直是当前的热点问题，但控制噪声首先是检测噪声，电机运行时噪声主要由三种类型的噪声构成：电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声。电磁噪声主要定子产生振动而辐射的噪声；机械噪声主要是转子和轴承引起；空气动力噪声包括风扇、旋转的转子和气流沿风路流动时形成的气流噪声。电机运行时，这三种噪声是混和在一起的，目前检测噪声基本上采用一台电机，检测方式主要根据国家或行业相关标准，如《GB1032-2008三相异步电动机试验方法》、《GB/T21418-2008永磁无刷电动机系统通用技术条件》等。作为电机和电机驱动器等相关厂家，有必要建立一台紧凑型操作方便的噪声检测装置。
实用新型内容
基于上述问题，本实用新型提出一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，将电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声进行采集、检测，为噪声分析做基础。
所采用的技术方案是：一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，第一电机和第二电机通过测功机同轴联结，第一电机和第二电机分别通过三相多掷断路器连接三相降压变压器，进行供电；三相降压变压器通过三相多掷断路器连接三相PWM整流器，三相PWM整流流器向直流母线供电，直流母线分别连接第一逆变器和第二逆器；第一逆变器连接第一电机；第二逆变器连接第二电机；第一逆变器连接第一控制模块；第二逆变器连接第二控制模块；第一控制模块和第二控制模块分别连接上位机；第一电机周围固定第一噪声传感器组合；第二电机周围固定第二噪声传感器组合。
进一步的，第一电机和第二电机为技术参数和型号一样的三相异步电动机。
进一步的，第一电机通过第一编码器连接第一控制模块；第二电机通过第二编码器连接第二控制模块。
进一步的，第一控制模块的输入部分对第一电机的电压、电流、转速、转矩参数的设定；第二控制模块的输入部分对第二电机的电压、电流、转速、转矩参数的设定
第一噪声传感器组合为在第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第一噪声传感器；第二噪声传感器组合为在第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第二噪声传感器。
第一噪声传感器分别距离第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
第二噪声传感器分别距离第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
操作步骤如下：
步骤1，检查电源电压，三相降压变压器调整二次侧电压为380V，检查所有开关，皆处于断开状态；分别卸下第一电机的端盖和风扇，合上三相多掷断路器2侧、4侧，启动第一电机，当达到额定转速且转速稳定，稳定后3秒至5秒，同步检测第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的第一噪声传感器，采集数据样本，样本采集时间段10秒，建时间和噪声序列备份，建立文件档案noise101；noise101为第一电机空载振动及电磁噪声；
步骤2，采用步骤1同样的方法，卸下第二电机的端盖和风扇，断开开关4和2，合上开关3和6，启动第二电机，当达到额定转速且转速稳定，稳定后3秒至5秒，同步检测第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的第二噪声传感器，采集数据，并备份噪声数据noise201；noise201为第二电机空载振动及电磁噪声；通过两台相同的电机在相同情况下运行，噪声功率级相差基本也相同，把第二电机做为参考，得到两台电机的空载振动及电磁噪声；
步骤3，安装好电机的风扇和端盖，第一电机检测噪声同步骤1，第二电机检测噪声同步骤2，分别建立噪声数据noise102，noise202；noise102为第一电机空载时综合噪声；noise202为第二电机空载时综合噪声；通过两台相同的电机在相同情况下运行，噪声功率级相差基本也相同，把第二电机做为参考，得到综合噪声。
接下来，以其中一台电机进行加载噪声检测，另一台作为参考
步骤4.先断开所有开关，检查线路完好，则闭合开关1和5，调整第一控制模块的控制模式为给定额定转速，第一电机启动，达到额定转速且转速稳定，稳定后3秒至5秒，采集第一电机定子输入三相电流值，采集时间段10秒，建立文件NOI103，并同步检测第一噪声组：即风扇室、定子外壳、轴承外侧的第一噪声传感器，样本采集时间段10秒，建时间和噪声序列备份，建立文件档案noise103；noise103为第一电机空载时三个不同位置即风扇室、定子外壳、轴承外侧的噪声；NOI103为第一电机空载时定子绕组电流值；第一电机的定子电流和三个不同位置的噪声采集，为后续电机加负载做参考；
步骤5.调整第二控制模块的控制模式为第二电机转速为额定转速的70％，合上开关7，第二电机启动，采集第一电机定子输入三相电流值，采集时间段10秒，建立文件NOI104，并同步检测第一噪声组，风扇室、定子外壳、轴承外侧的第一噪声传感器；样本采集时间段10秒，建时间和噪声序列备份，建立文件档案noise104；noise104为第一电机加载30％时，三个不同位置即风扇室、定子外壳、轴承外侧的噪声，NOI104为第一电机加载30％额定转速时定子绕组电流值；第一电机的定子电流值和不同工况下的噪声采集，和第二电机在空载运行的噪声作对比；
步骤6.再调整第二控制模块，控制模式为第二电机转速为额定转速的30％，合上开关7，第二电机运行，采集第一电机定子输入三相电流值，采集时间段10秒，建立文件NOI105，并同步检测第一噪声组：风扇室、定子外壳、轴承外侧的第一噪声传感器；样本采集时间段10秒，建时间和噪声序列备份，建立文件档案noise105；noise105为第一电机加载70％时三个不同位置即风扇室、定子外壳、轴承外侧的噪声；NOI105为第一电机加载70％额定转速时定子绕组电流值；
步骤7.上位机进行数据分析。
本实用新型一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，对电机的电磁噪声、机械噪声和空气动力噪声进行采集；装置简单，简捷适用，易于在小空间灵活构建实验台和进行测试，控制电机噪声首先是要检测噪声，本实用新型为后期的电机噪声控制提供数据基础。
附图说明
图1是本实用新型的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置的结构框图；
图2是本实用新型一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测系统中第一噪声组的位置结构示意图；
图3是本实用新型一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测系统中第二噪声组的位置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
参见图1至图3所示，一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测系统，第一电机1和第二电机3通过测功机同轴联结，第一电机和第二电机为技术参数和型号一样的三相异步电动机。第一电机1和第二电机3分别通过三相多掷断路器连接三相降压变压器2，进行供电；三相降压变压器2通过三相多掷断路器连接三相PWM整流器9，三相PWM整流器9向直流母线供电，直流母线分别连接第一逆变器8和第二逆器6；第一逆变器8通过三相多掷断路器连接第一电机1；第二逆变器6通过三相多掷断路器连接第二电机3；第一逆变器8连接第一控制模块7；第二逆变器6连接第二控制模块5；第一控制模块7和第二控制模块5分别连接上位机4；第一电机1周围固定第一噪声传感器组合13；第二电机3周围固定第二噪声传感器组合12。第一控制模块7对第一电机1的电压、电流、转速、转矩参数的设定；第二控制模块5对第二电机3的电压、电流、转速、转矩参数的设定。
第一电机1通过第一编码器10连接第一控制模块7；第二电机3通过第二编码器11连接第二控制模块5。
第一噪声传感器组合为在第一电机1的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第一噪声传感器14；第一噪声传感器分别距离第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
第二噪声传感器组合为在第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第二噪声传感器15；第二噪声传感器分别距离第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
Claims (7)
1.一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于：第一电机和第二电机通过测功机同轴联结，第一电机和第二电机分别通过三相多掷断路器连接三相降压变压器，进行供电；三相降压变压器通过三相多掷断路器连接三相PWM整流器，三相PWM整流流器向直流母线供电，直流母线分别连接第一逆变器和第二逆器；第一逆变器连接第一电机；第二逆变器连接第二电机；第一逆变器连接第一控制模块；第二逆变器连接第二控制模块；第一控制模块和第二控制模块分别连接上位机；第一电机周围固定第一噪声传感器组合；第二电机周围固定第二噪声传感器组合。
2.根据权利要求1所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述的第一电机和第二电机为技术参数和型号一样的三相异步电动机。
3.根据权利要求1所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述的第一电机通过第一编码器连接第一控制模块；所述的第二电机通过第二编码器连接第二控制模块。
4.根据权利要求1所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述的第一噪声传感器组合为在第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第一噪声传感器；第二噪声传感器组合为在第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧分别固定第二噪声传感器。
5.根据权利要求1所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述的第一控制模块的输入部分对第一电机的电压、电流、转速、转矩参数的设定；第二控制模块的输入部分对第二电机的电压、电流、转速、转矩参数的设定。
6.根据权利要求4所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述的第一噪声传感器分别距离第一电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
7.根据权利要求4所述的一种双电机同轴联结交叉参考的稳态噪声检测装置，其特征在于所述第二噪声传感器分别距离第二电机的风扇室、定子外壳、轴承外侧的距离为1cm--10cm。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114740352A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-07-12 | 深圳市永达电子信息股份有限公司 | 一种非接触电机故障检测方法和系统 |
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