CN218524838U - 电机性能无源监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机性能无源监测装置，属于电动机监测技术领域；包括铝外壳、电磁感应取电模块、主控制器、环境温度监测模块、电机温度检测模块、震动传感器和通信模块，所述铝外壳通过螺丝连接于电机正上方，铝外壳至少抵靠于电机的一个散热片上，所述电磁感应取电模块、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器、通信模块分别与主控制器电连接，所述主控制器包括控制模块和声音录入分析模块；本实用新型采用计算机实时监测电机运行时的自身温度、环境温度、电机噪音频谱分析、电机震动分析并生成电机性能历史数据，作为电机长期运行的数据参考；能自动、实时对电机进行监测和故障预警。

Description

电机性能无源监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其涉及一种电机性能无源监测装置，属于电动机监测技术领域。

背景技术

电动机是工业生产广泛且大量使用的驱动设备，电动机作为主要驱动设备，在实际使用中故障率一直居高不下。由于电动机作为做功设备，在各种恶劣环境均有使用，使用环境不乏有高温、高湿、高腐蚀、震动等恶劣工况。由于设备发生在计划外的故障停机一般会导致比较严重的生产事故，甚至安全事故，所以在企业生产环节一般均安排有专门的安全巡检人员，不停对现场电机(特别是关键电机)进行巡检。现场巡检人员在巡检时需要解决的问题有：监测电机工作温度、电流、电压、震动；监测电机工作噪声，分析可能存在的故障；监测工作环境温度，发现潜在故障等。

现有电机运行时缺乏自动、实时监测装置，需要依赖巡检人员重复现场巡检发现故障和异常，无法实现故障预警，现场巡检存在弊端如下：依赖巡检人员现场巡检，工作效率低、工作强度大、巡检效果差，无法及时发现潜在故障或已发生的故障；现场工况恶劣，巡检人员需承担巨大的安全风险；电机异常识别率低(如噪声变化、震动变大、温度升高等)，对巡检人员的技术积累、经验和责任心要求高；轻微故障(如震动变大、温度升高等)无法自动记录，肉眼无法识别，导致正常检修时因缺乏故障依据而忽略，造成后期的计划外故障停机；现场噪声、气体、温度等异常情况对巡检人员影响大；设备运行环境、巡检路线等异常均导致巡检效果不佳；

申请号为CN201921786315.8和CN201420665582.0的中国实用新型专利分别公开了一种电动机运行状态监测设备和一种电动机无线监测装置，两者皆能对电机的状态进行一定的监测，但存在监测不全面，监测效果不理想，结构设置有待优化改进的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足,本实用新型提供了电机性能无源监测装置。

本实用新型所采用的技术方案是：设计一种电机性能无源监测装置，其包括铝外壳、电磁感应取电模块、主控制器、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器和通信模块，所述铝外壳通过螺丝连接于电机正上方，铝外壳至少抵靠于电机的一个散热片上，所述电磁感应取电模块、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器、通信模块分别与主控制器电连接，所述主控制器包括控制模块和声音录入分析模块。其中：

铝外壳：用于集成各个功能模块并安装于电机上，还与电机的至少一个散热片形成可靠接触以供电机温度监测模块获取电机的温度数据；

电磁感应取电模块：通过电机运行时的震动发电；利用电机在运行时会产生不同的机械震动，根据发电机原理，线圈切割磁力线会产生电流，本设计正是利用此原理，采用一款利用电机运行时的震动产生相对位移的电磁感应取电模块(采用现有技术即可)，从而使得发电线圈被磁力线切割产生电流，利用此模块，当电机运行时产生的震动作为驱动磁铁运行的动力源，从而产生纵向或横向运动，磁铁运动时产生的磁力线切割动作促进线圈产生电能，此电能被后续电源处理电路捕获、存储、稳流后作为主控制器和其他电路的供电电源；

主控制器：本设计采用高性能单片机作为主控制器，自带声音录入和分析功能，接收到的声音信息采用傅里叶展开，获取每一个频率的频率和幅度特性，并将声音信息通过通信模块发送至后台储存和分析；

环境温度监测模块：获取电机安装位置的环境温度、湿度信息；

电机温度监测模块：监测装置和电机散热片可靠接触，实时监测电机运行温度；

震动传感器：实时监测采集电机的横向、纵向震动信息；

进一步，本设计还包括可充电电池，所述可充电电池分别与电磁感应取电模块和主控制器电连接。监测装置带有可反复充放电的小容量电池装置，当电机停机或闲置状态时，监测装置可在一定时间内持续运行，当电池电量降低到下限时，主控制器(CPU)停止工作，并进入深度睡眠状态。

进一步，所述通信模块为无线的WIFI或4G通信；实时传输电机运行时的温度、震动、噪音等信息到后台进行数据分析和处理。

更进一步，本设计还包括远程终端，所述远程终端包括接收模块、储存模块、分析模块和报警模块，四者依次连接，实时远程监测、分析和报警，所述接收模块与通信模块连接以接收电机运行的各个参数。

更进一步，所述铝外壳至少抵靠于电机的两个散热片上，所述电机温度检测模块的检测端作用于铝外壳上。采集电机的温度数据可靠准确。

当电机开始运行时，其运行震动导致上述电磁感应取电模块开始运行并持续产生电流，此电流可实现对电池的持续充电过程，并确保监测装置的持续工作；监测装置自动监测电机运行状态，当电机开始运行时才启动对电机状态的监测过程；

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是：

(1)采用震动充电的电路设计，可实现此设备在无源应用场合下的长期运行；

(2)采用无线通信远程监测技术，极大降低人员巡检频率，提升巡检效率；

(3)监测装置长期实时监测电机运行温度、震动、噪声信息，及时发现电机运行过程中的异常，做到故障早预警、早修复，提升检修人员工作效率，降低停机风险；

(4)采用电池供电和震动充电技术，避免市电接线盒取电过程，降低设备拆装复杂度，提升设备安全性；

(5)采用电机运行充电的特性，设备可实现免换电池、免维护；

(6)实时发现和预警电机异常，避免故障扩大引起的计划外停机；

本实用新型实时监测电机运行时的自身温度、环境温度、电机噪音频谱分析、电机震动分析并生成电机性能历史数据，作为电机长期运行的数据参考，监测全面，监测效果更加理想，电机的安全运行更加稳定可靠，故障监测和预警更准确，铝外壳与电机散热片抵靠设置采集的数据更加可靠，铝外壳的安装连接更耐用持久，结构设置进一步得到优化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为电机性能无源监测装置与电机的安装示意图。

图2为本实用新型原理框图示意图。

图中：1-电机性能无源监测装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若用到术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，若用到术语“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。在本实用新型的描述中，需要说明的是，若用到术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，若用到术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

如图1和图2所示：一种电机性能无源监测装置，包括铝外壳、电磁感应取电模块、主控制器、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器和通信模块，所述铝外壳通过螺丝连接于电机正上方，铝外壳至少抵靠于电机的一个散热片上，所述电磁感应取电模块、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器、通信模块分别与主控制器电连接，所述主控制器包括控制模块和声音录入分析模块。本实施例还包括可充电电池，所述可充电电池分别与电磁感应取电模块和主控制器电连接。所述通信模块为无线的WIFI或4G通信。还包括远程终端，所述远程终端包括接收模块、储存模块、分析模块和报警模块，四者依次连接，所述接收模块与通信模块连接。其中，比较优选的方式是所述铝外壳至少抵靠于电机的两个散热片上，所述电机温度检测模块的检测端作用于铝外壳上。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.电机性能无源监测装置，其特征在于：包括铝外壳、电磁感应取电模块、主控制器、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器和通信模块，所述铝外壳通过螺丝连接于电机正上方，铝外壳至少抵靠于电机的一个散热片上，所述电磁感应取电模块、环境温度监测模块、电机温度监测模块、震动传感器、通信模块分别与主控制器电连接，所述主控制器包括控制模块和声音录入分析模块。

2.根据权利要求1所述的电机性能无源监测装置，其特征在于：还包括可充电电池，所述可充电电池分别与电磁感应取电模块和主控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的电机性能无源监测装置，其特征在于：所述通信模块为无线的WIFI或4G通信。

4.根据权利要求3所述的电机性能无源监测装置，其特征在于：还包括远程终端，所述远程终端包括接收模块、储存模块、分析模块和报警模块，四者依次连接，所述接收模块与通信模块连接。

5.根据权利要求4所述的电机性能无源监测装置，其特征在于：所述铝外壳至少抵靠于电机的两个散热片上，所述电机温度检测模块的检测端作用于铝外壳上。

Images