用于电机的预警装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于电机的预警装置及系统。其中，该装置包括：信号采集器，用于获取电机的定子侧的电流信号和电压信号；第一处理器，与信号采集器连接，用于根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度；第二处理器，与第一处理器连接，用于根据温度发出预警信号。通过本实用新型，实现了准确监测电机定子侧电阻温度，从而可以防止电机的温度过热，进而可以有效地保护电机。
【专利说明】用于电机的预警装置及系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机控制领域，具体而言，涉及一种用于电机的预警装置及系统。【背景技术】
[0002]感应电动机由于其结构简单、运行可靠，在发电厂中得到了广泛的应用。保障它的正常工作，对于发电厂的安全可靠运行有着非常重要的意义。由于电流的热效应，电机运行中会发热，导致温度升高。一般情况下，电机温度都会在允许范围内。但是在某些情况下，电机温度可能会超过其极限值，对电机绝缘造成破坏，降低电机寿命，影响它的正常工作，对电力系统安全运行造成不利影响。尤其是现在的普遍趋势是采用变频器拖动感应电机，某些旧型号的电机发热会更加严重，然而现有技术中没有装置和方法可以监测电机的发热情况。
[0003]针对现有技术中无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0004]针对相关技术无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种用于电机的预警装置及系统，以解决上述问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于电机的预警装置，该装置包括:信号采集器，用于获取电机的定子侧的电流信号和电压信号；第一处理器，与信号采集器连接，用于根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度；第二处理器，与第一处理器连接，用于根据温度发出预警信号。
[0006]进一步地，第一处理器包括:第一处理单元，与信号采集器连接，用于根据电流信号和电压信号计算定子侧的磁链；第二处理单元，与第一处理单元连接，用于根据磁链确定定子侧电阻的温度。
[0007]进一步地，预警装置还包括:磁链观测器，用于采集定子侧的初始电流信号和初始电压信号；信号转换器，连接于信号采集器与磁链观测器之间，用于将初始电流信号和初始电压信号转换为电流信号和电压信号。
[0008]进一步地，磁链观测器包括:电压互感器，与电机连接，用于采集初始电压信号；电流互感器，与电机连接，用于采集初始电流信号。
[0009]进一步地，信号转换器为A/D转换器。
[0010]进一步地，预警装置还包括:电源，分别与信号采集器、第一处理器以及第二处理器连接，用于为信号采集器、第一处理器以及第二处理器供电。
[0011]进一步地，预警装置还包括:显示器，连接于信号采集器与第二处理器之间，用于显示电流信号、电压信号以及预警信号。
[0012]进一步地，预警装置还包括:报警器，与第二处理器连接，用于在接收到预警信号后发出警报。
[0013]进一步地，第二处理器设置在远程PC机上或手持设备上。
[0014]为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于电机的预警系统，该系统包括:用于电机的预警装置；电机，与预警装置连接。
[0015]通过本实用新型，采用本实用新型，通过信号采集器获取电机的定子侧的电流信号和电压信号，然后通过第一处理器根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度，并使用第二处理器根据温度发出预警信号。本实用新型结构简单，且可以根据电机的定子侧的电流信号和电压信号间接获取定子侧的温度，并依据该温度进行远程监控和预警，解决了现有技术中无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，实现了准确监测电机定子侧电阻温度，从而可以防止电机的温度过热，进而可以有效地保护电机。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0017]图1是根据本实用新型实施例的用于电机的预警装置的结构示意图；
[0018]图2是根据图1所示实施例的用于电机的预警装置的结构示意图；以及
[0019]图3是根据图2所示实施例的预警装置的架构图。
【具体实施方式】
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0021]图1是根据本实用新型实施例的用于电机的预警装置的结构示意图。图2是根据图1所示实施例的用于电机的预警装置的结构示意图。如图1和图2所示，该预警装置可以包括:信号采集器10，用于获取电机的定子侧的电流信号和电压信号；第一处理器30，与信号采集器10连接，用于根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度；第二处理器50，与第一处理器30连接，用于根据温度发出预警信号。
[0022]采用本实用新型，通过信号采集器获取电机的定子侧的电流信号和电压信号，然后通过第一处理器根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度，并使用第二处理器根据温度发出预警信号。本实用新型结构简单，且可以根据电机的定子侧的电流信号和电压信号间接获取定子侧的温度，并依据该温度进行远程监控和预警，解决了现有技术中无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，实现了准确监测电机定子侧电阻温度，从而可以防止电机的温度过热，进而可以有效地保护电机。
[0023]在本实用新型的上述实施例中，预警装置还可以包括:磁链观测器，用于采集定子侧的初始电流信号和初始电压信号；信号转换器，连接于信号采集器与磁链观测器之间，用于将初始电流信号和初始电压信号转换为电流信号和电压信号。
[0024]根据本实用新型的上述实施例，磁链观测器包括:电压互感器71，与电机连接，用于采集初始电压信号；电流互感器73，与电机I连接，用于采集初始电流信号。
[0025]具体地，该装置中的磁链观测器主要包括电压互感器71和电流互感器73，能够方便的实现定子侧的电压和电流的测量，然后将采集到的电压、电流信号发送给第一处理器进行分析计算定子侧的温度。
[0026]通过采用电压互感器、电流互感器采集电机I定子侧的初始电流信号和初始电压信号，可以方便的对电机的工作参数进行采集，通过定子侧电压和电流间接计算磁链和电阻，从而得到温度，在本实用新型中不需要传统的温度传感器获取温度，降低了成本，提高了系统的可靠性。
[0027]根据本实用新型的上述实施例，第一处理器可以包括:第一处理单元，与信号采集器连接，用于根据电流信号和电压信号计算定子侧的磁链；第二处理单元，与第一处理单元连接，用于根据磁链确定定子侧电阻的温度。具体地，信号转换器90可以为A/D转换器。
[0028]具体地，第一处理器可以为中央处理单元MCU，首先将信号采集器传过来的初始电流信号和初始电压信号通过A/D转换器转换为数字量的电流信号和电压信号，然后通过MCU的第一处理单元完成对磁链的观测，并通过第二处理单元完成定子电阻的估计和温度的计算。
[0029]根据本实用新型的上述实施例，预警装置还可以包括:电源110，分别与信号采集器、第一处理器以及第二处理器连接，用于为信号采集器、第一处理器以及第二处理器供电。
[0030]在本实用新型的上述实施例中，预警装置还可以包括:显示器130，连接于信号采集器与第二处理器之间，用于显示电流信号、电压信号以及预警信号。
[0031]在上述实施例中，第二处理器可以设置在远程上位机上，方便的实现了远程的人机交互，同时可以实时的显示定子侧温度状态，满足电力系统安全运行的要求。
[0032]根据本实用新型的上述实施例，预警装置还可以包括:报警器，与第二处理器连接，用于在接收到预警信号后发出警报。
[0033]根据本实用新型的上述实施例，第二处理器设置在远程PC机上或手持设备上。
[0034]具体地，远程PC机或手持设备上可以设置远程通信报警终端，可以实现对定子侧温度进行远程监控和报警。
[0035]具体地，如图3所示，通过安装在电机I附近的电压互感器71和电流互感器73采集定子侧的初始电压信号和初始电流信号，将这些信号通过信号转换器90 (A/D转换器)转换成易于处理的电压信号和电流信号，送给第一处理器MCU6，第一处理器30的第一处理单元通过算法控制将电压信号和电流信号转换成相应的磁链，然后第二处理单元根据磁链间接的计算定子侧电阻和相应的温度，最后通过第二处理器50根据温度信号发出预警信号，并将得到的温度信号以及预警信号(可以是:是否预警信号)，还可以通过显示器130显示，另一方面通过数据传输通道150发送到远程终端。如需报警，则启动报警器的预警功能，以提醒操作人员采取预防措施，及早的防止感应电机定子温度过高的事件发生。
[0036]本实用新型还提供了一种用于电机的预警系统，可以包括:上述实施例中任意一种的用于电机的预警装置；电机，与预警装置连接。
[0037]采用本实用新型，通过信号采集器获取电机的定子侧的电流信号和电压信号，然后通过第一处理器根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度，并使用第二处理器根据温度发出预警信号。本实用新型结构简单，且可以根据电机的定子侧的电流信号和电压信号间接获取定子侧的温度，并依据该温度进行远程监控和预警，解决了现有技术中无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，实现了准确监测电机定子侧电阻温度，从而可以防止电机的温度过热，进而可以有效地保护电机。
[0038]从以上的描述中，可以看出，本实用新型实现了如下技术效果:采用本实用新型，通过信号采集器获取电机的定子侧的电流信号和电压信号，然后通过第一处理器根据电流信号和电压信号确定定子侧电阻的温度，并使用第二处理器根据温度发出预警信号。本实用新型结构简单，且可以根据电机的定子侧的电流信号和电压信号间接获取定子侧的温度，并依据该温度进行远程监控和预警，解决了现有技术中无法监测电机温度，若电机过热对电机造成破坏的问题，实现了准确监测电机定子侧电阻温度，从而可以防止电机的温度过热，进而可以有效地保护电机。
[0039]本申请所要保护的控制器以及构成该控制器的各个组件都是一种具有确定形状、构造且占据一定空间的实体产品。例如，微处理器、信号处理器、子处理器等都是可以独立运行的、具有具体硬件结构的计算机设备、终端或服务器。
[0040]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于电机的预警装置，其特征在于，包括: 信号采集器，用于获取电机的定子侧的电流信号和电压信号； 第一处理器，与所述信号采集器连接，用于根据所述电流信号和所述电压信号确定所述定子侧电阻的温度； 第二处理器，与所述第一处理器连接，用于根据所述温度发出预警信号； 所述第一处理器包括:第一处理单元，与所述信号采集器连接，用于根据所述电流信号和所述电压信号计算所述定子侧的磁链；第二处理单元，与所述第一处理单元连接，用于根据所述磁链确定所述定子侧电阻的所述温度。
2.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括: 磁链观测器，用于采集所述定子侧的初始电流信号和初始电压信号； 信号转换器，连接于所述信号采集器与所述磁链观测器之间，用于将所述初始电流信号和所述初始电压信号转换为所述电流信号和所述电压信号。
3.根据权利要求2所述的预警装置，其特征在于，所述磁链观测器包括: 电压互感器，与电机连接，用于采集所述初始电压信号； 电流互感器，与所述电机连接，用于采集所述初始电流信号。
4.根据权利要求2所述的预警装置，其特征在于，所述信号转换器为A/D转换器。
5.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括: 电源，分别与所述信号采集器、所述第一处理器以及所述第二处理器连接，用于为所述信号采集器、所述第一处理器以及所述第二处理器供电。
6.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括: 显示器，连接于所述信号采集器与所述第二处理器之间，用于显示所述电流信号、所述电压信号以及所述预警信号。
7.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，所述预警装置还包括: 报警器，与所述第二处理器连接，用于在接收到所述预警信号后发出警报。
8.根据权利要求1所述的预警装置，其特征在于，所述第二处理器设置在远程PC机上或手持设备上。
9.一种用于电机的预警系统，其特征在于，包括: 权利要求1至8中任意一项所述的用于电机的预警装置； 电机，与所述预警装置连接。
【文档编号】G01K1/02GK203688770SQ201320376776
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】张辰达, 陈厚桂 申请人:国家电网公司, 北京市电力公司