RU2020106610A

RU2020106610A - Методика для самообучаемого профиля нагрузки электродвигателя

Info

Publication number: RU2020106610A
Application number: RU2020106610A
Authority: RU
Inventors: Дин Патрик УИЛЛЬЯМС; Навин ДЖОРДЖ; Кен ХАУЭНШТЕЙН
Original assignee: Ай Ти Ти Мэньюфэкчуринг Энтерпрайзиз Ллк
Priority date: 2017-07-13
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2021-08-13
Also published as: CN111034029A; AU2018300986A1; CA3069302A1; US10353005B2; BR112020000623A2; US20190018066A1; JP2020527018A; KR20200028444A; MX2020000460A; CN111034029B; EP3652855A1; WO2019014435A1

Claims

1. Устройство, содержащее:

процессор сигналов или модуль обработки сигналов, выполненный с возможностью:

приема сигнальной информации, содержащей информацию об отобранном магнитном потоке рассеяния, отслеженном на электродвигателе, причем профиль нагрузки электродвигателя содержит полученный в ходе обучения магнитный поток рассеяния, отслеженный на электродвигателе и сохраненный во время этапа обучения, и выбираемый пользователем диапазон допуска, относящийся к профилю нагрузки электродвигателя, чтобы активировать состояние тревоги для электродвигателя; и

определения соответствующей сигнальной информации, содержащей информацию о том, следует ли активировать состояние тревоги для электродвигателя, если отобранный магнитный поток рассеяния находится за пределами выбираемого пользователем диапазона допуска профиля нагрузки электродвигателя, на основе принятой сигнальной информации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что магнитный поток рассеяния отслежен и принят от датчика рассеяния потока электродвигателя, расположенного на наружной поверхности корпуса электродвигателя, вала электродвигателя или периферийного оборудования электродвигателя, расположенных внутри магнитного поля, генерируемого электродвигателем.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что датчик рассеяния потока электродвигателя выполнен с возможностью соединения с процессором сигналов, имеющим запоминающее устройство.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что датчик рассеяния потока электродвигателя выполнен с возможностью прикрепления к наружной поверхности корпуса электродвигателя, вала электродвигателя или периферийного оборудования электродвигателя с использованием клеящего вещества, магнитной конструкции или механического крепления.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что датчик рассеяния потока электродвигателя выполнен с возможностью отслеживания отобранного магнитного потока рассеяния, который генерирует репрезентативный сигнал для крутящего момента, требуемого для вращения вала электродвигателя, в том числе в случае, когда репрезентативный сигнал имеет частоту, пропорциональную скорости вращения электродвигателя.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что отслеженный репрезентативный сигнал содержит амплитуду или частоту, в том числе в случае, когда амплитуда пропорциональна нагрузке электродвигателя, которую он приводит в действие или испытывает, а частота пропорциональна скорости электродвигателя.

7. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что выбираемый пользователем диапазон допуска представляет собой порог процентной доли профиля нагрузки электродвигателя для активации состояния тревоги, в том числе в случае, когда порог процентной доли является выбираемым пользователем из профиля нагрузки электродвигателя.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что состояние тревоги содержит указание на то, что электродвигатель начинает отказывать, или что в электродвигателе произошло изменение, которое должно быть исследовано, в том числе в случае, когда соответствующая сигнальная информация содержит информацию для подачи сигнала тревоги.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что допуск основан на зависимости кривой калиброванной нагрузки и скорости.

10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью предоставления соответствующей сигнальной информации, содержащей информацию о состоянии тревоги, в том числе в случае, когда соответствующая сигнальная информация включает беспроводную сигнальную информацию, передаваемую для дальнейшей обработки.

11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью осуществления калибровочной процедуры для кривой нагрузки во время ввода в эксплуатацию системы частотно-регулируемого электропривода для электродвигателя.

12. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен, во время этапа обучения, с возможностью сохранения величины потока в качестве значения каждый раз, когда выполняется переход в коэффициентах повышения частоты.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен, после предварительно определенного количества переходов, с возможностью установления или определения профиля нагрузки электродвигателя, содержащего полученный в ходе обучения магнитный поток рассеяния, отслеженный от электродвигателя во время этапа обучения.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью либо усреднения полученного в ходе обучения магнитного потока рассеяния, отслеженного и измеренного от электродвигателя во время этапа обучения, либо прибавления минимальных и максимальных значений, умноженных на предельную процентную долю, для установления или определения «ширины диапазона» профиля нагрузки электродвигателя.

15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью сравнения будущих значений магнитного потока рассеяния с установленным, определенным или полученным в ходе обучения профилем нагрузки электродвигателя.

16. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью сохранения значения в запоминающем устройстве для компилирования статистически значимой величины отобранного магнитного потока рассеяния, отслеженного для формирования статистической функции, такой как функция плотности вероятности (PDF), в том числе для построения совокупности значений в профиле нагрузки электродвигателя.

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью сравнения входной сигнальной информации, содержащей информацию об отобранном магнитном потоке рассеяния, отслеженном в отношении стандартного отклонения статистической функции, включая PDF.

18. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью определения влияния статистической функции, включая PDF, на обработку в зависимости от размера интервалов гистограммы, которая составляет статистическую функцию, для определения аномалий, а также изменений процесса в зависимости от выбираемого пользователем диапазона допуска.

19. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью создания профиля нагрузки электродвигателя, содержащего по меньшей мере один спектр магнитного потока рассеяния.

20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью реализации методики разбиения по меньшей мере одного спектра магнитного потока рассеяния с использованием анализа формы спектров в виде представления векторов и чисел, в том числе в случае, когда методика включает использование вариации спектральных детекторов.

21. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью реализации методики анализа с быстрым преобразованием Фурье (FFT) во время этапа обучения, в том числе посредством приема отслеживаемой сигнальной информации отобранного магнитного потока рассеяния, выполнения методики анализа FFT на сигнальной информации отобранного магнитного потока рассеяния, хранения FFT сигнальной информации отобранного магнитного потока рассеяния в запоминающем устройстве в качестве профиля нагрузки электродвигателя для сравнения со спектром магнитного потока тока, определенным позже в будущем.

22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью определения спектра магнитного потока тока, сравнения спектра магнитного потока тока с профилем нагрузки электродвигателя, и определения состояния тревоги, если спектр магнитного потока тока изменяется более чем на предварительно определенную процентную долю от профиля нагрузки электродвигателя.

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что спектр магнитного потока тока содержит отслеженный FFT магнитный поток рассеяния, частотные интервалы и соответствующие амплитуды на отдельных частотах.

24. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен, после заполнения профиля нагрузки электродвигателя, с возможностью сравнения профиля нагрузки электродвигателя с отслеженными значениями фактического или отобранного магнитного потока рассеяния, и определения состояния тревоги, если отслеженные значения фактического или отобранного магнитного потока рассеяния находятся за пределами выбираемого пользователем диапазона допуска, в том числе в случае, когда выбираемый пользователем диапазон допуска принимает форму установленной ширины диапазона для определенного пользователем периода времени.

25. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью определения состояния тревоги с использованием методики, основанной на минимальном значении, максимальном значении и времени, в том числе путем записи каждой единицы данных магнитного потока рассеяния и назначения аналогичного или того же веса.

26. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что процессор сигналов или модуль обработки сигналов выполнен с возможностью определения состояния тревоги с использованием процентной доли от методики, основанной на усредненном значении и времени, в том числе путем записи каждой единицы данных магнитного потока рассеяния на регулярных интервалах в течение фиксированного периода времени самообучения и назначения усредненного веса.

27. Способ, включающий:

прием в процессоре сигналов или модуле обработки сигналов сигнальной информации, содержащей информацию об отобранном магнитном потоке рассеяния, отслеженном на электродвигателе, причем профиль нагрузки электродвигателя содержит полученный в ходе обучения магнитный поток рассеяния, отслеженный на электродвигателе и сохраненный во время этапа обучения, и выбираемый пользователем диапазон допуска, относящийся к профилю нагрузки электродвигателя, чтобы активировать состояние тревоги для электродвигателя; и

определение процессором сигналов или модулем обработки сигналов соответствующей сигнальной информации, содержащей информацию о том, следует ли активировать состояние тревоги для электродвигателя, если отобранный магнитный поток рассеяния находится за пределами выбираемого пользователем диапазона допуска профиля нагрузки электродвигателя, на основе принятой сигнальной информации.

28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что включает отслеживание магнитного потока рассеяния посредством датчика рассеяния потока электродвигателя, расположенного на наружной поверхности корпуса электродвигателя, вала электродвигателя или периферийного оборудования электродвигателя.