一种电机电流波形采集分析系统的制作方法

1.本实用新型涉及电机领域，特别是涉及一种电机电流波形采集分析系统。


背景技术：

2.目前，对电机数据如电流波形的采集传输大多以rs485通讯为主，通讯协议一般采用modbus-rtu为主，采集速率慢，并且工作模式为半双工，不能实现对多台电机的电流波形进行实时采集，采集效率低。当电机电流波形的采集传输效率较低时，无法快速准确对电机电流波形进行分析来判断电机是否出现故障，当电机出现故障时，便无法及时排除故障、降低影响以及避免电机故障所造成经济损失。因此，本实用新型发明人提供了一种电机电流波形采集分析装置来解决上述问题。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种电机电流波形采集分析系统，可以提供可靠的数据源，避免电机故障所造成经济损失。
4.基于此，本实用新型提供了一种电机电流波形采集分析系统，所述系统包括：
5.通过can总线通讯连接的电流波形采集终端以及通讯管理机；
6.所述电流波形采集终端包括：依次相连的电流互感器、电流波形采集模块、控制器、can从模块，所述电流互感器用于实现对电机电流波形的感应；
7.所述通讯管理机包括：依次相连的can主模块、处理器、频谱分析模块，所述处理器还与无线收发器相连。
8.其中，所述电流波形采集终端还包括：与控制器相连的接触器，所述接触器与电机相连，用于控制所述电机的工作与否。
9.其中，所述频谱分析模块包括：频谱分析器。
10.其中，所述系统包括：至少两个所述电流波形采集终端，所述电流波形采集终端均通过can总线与所述通讯管理机通讯连接。
11.其中，所述处理器在预设时间内未接收到所述can主模块传输而来的电流数据时，通过输出电机控制信号至电机控制器,电机控制器根据所述电机控制信号控制与所述电机控制器相连的报警器开启。
12.其中，所述系统还包括：电流互感器异常检测装置，所述电流互感器异常检测装置与所述控制器相连。
13.其中，所述电流互感器异常检测装置为现有技术。
14.在本实用新型中，通讯管理机上有can主模块，电流波形采集终端上有can从模块，电流波形采集终端的数量可以为多个，电流波形采集终端与通讯管理机之间可以通过can总线建立连接，能够实现对多台电机电流波形的高速率采集，解决电机电流波形采集点数少、频率低、不完整等问题。通讯管理机用于对电流波形采集终端上采集的电流波形进行分析、存储，利用频谱分析模块对电流波形进行频谱计算分析，从而能够对电机的运行状态进
行判断，如果出现异常，会通过无线或有线的传输方式将分析后的电机状态上传到上层监控系统即外部终端设备，从而实现对电机电流波形的采集、分析以及预警。
附图说明
15.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他的附图。
16.图1是本实用新型实施例提供的电机电流波形采集分析装置的示意图；
17.图2是本实用新型实施例提供的电流波形采集终端的示意图；
18.图3是本实用新型实施例提供的通讯管理机的示意图；
19.图4是本实用新型实施例提供的can主模块与can从模块之间的交互图。
具体实施方式
20.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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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作出创造性劳动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。
21.图1是本实用新型实施例提供的电机电流波形采集分析装置的示意图，所述系统包括：
22.通过can总线通讯连接的电流波形采集终端101以及通讯管理机102。
23.图2是本实用新型实施例提供的电流波形采集终端的示意图，所述电流波形采集终端包括：依次相连的电流互感器201、电流波形采集模块202、控制器203、can从模块204，所述电流互感器201用于实现对电机电流波形的感应。
24.图3是本实用新型实施例提供的通讯管理机的示意图，所述通讯管理机包括：依次相连的can主模块301、处理器302、频谱分析模块303，所述处理器302还与无线收发器304相连。
25.其中，所述电流波形采集终端还包括：与控制器相连的接触器，所述接触器与电机相连，用于控制所述电机的工作与否。
26.所述控制器用于发送电机关闭信号至所述接触器，所述接触器在接收到所述电机关闭信号时，控制所述电机关闭。
27.其中，所述频谱分析模块包括：频谱分析器。所述频谱分析器用于分析电流波形信号的幅值，所述幅值信号传输至所述处理器，所述处理器根据所述幅值信号来与预设幅值范围做比较，所述幅值信号中的幅值超出预设幅值范围时，则判断所述电机出现故障，则所述处理器发送电机关闭信号依次通过所述can主模块、can总线以及can从模块至所述电流波形采集终端的控制器，所述控制器在接收到所述电机关闭信号时，可以转发所述电机关闭信号至所述接触器，所述接触器在接收到所述电机关闭信号时，控制所述电机关闭。
28.其中，所述系统包括：至少两个所述电流波形采集终端，所述电流波形采集终端均通过can总线与所述通讯管理机通讯连接。
29.其中，所述处理器在预设时间内未接收到所述can主模块传输而来的电流数据时，说明出现了通讯故障，此时所述处理器通过无线收发器输出电机控制信号至外部的电机控制器，电机控制器根据电机控制信号控制与电机控制器相连的报警器报警，来提醒相关工作人员检修。
30.其中，所述系统还包括：电流互感器异常检测装置，所述电流互感器异常检测装置与所述控制器相连。所述电流互感器异常检测装置用于检测所述电流互感器是否出现异常，当电流互感器出现异常时，所述电流互感器采集到的电流波形数据便不够准确，无法使用，所述控制器可以控制与所述can模块之间的开关断开，不再传输该异常电流互感器传输而来的数据。
31.其中，所述电流互感器异常检测装置为现有技术。
32.在一实施例中，本技术通过电流互感器对电机电流进行感应，利用电流波形采集终端对电机电流波形进行采集和传输，然后通过can总线将电机电流波形数据传输至通讯管理机中，实现电机电流波形的高速采集。
33.图4是本实用新型实施例提供的can主模块与can从模块之间的交互图，电机电流波形采集主要分为四个流程，启动流程，开始流程，循环数据发送，结束流程。
34.启动流程：通讯管理机发送启动报文，指示需要获取的从机地址、波形类型和波形长度，电流波形采集终端接收到启动报文之后，确定没有问题，发送启动报文接收响应，告诉通讯管理机确认无误，可以开始传输，如果类型不匹配，直接终止传输。
35.开始流程：在确定启动之后，电流波形采集终端发送开始帧，包含地址，波形类型，波形长度，满码值,滚码，其中满码值是为了进行数据转换使用，数据为了压缩长度，使用比例值，传输的数据位满码值的比例；其中，滚码为循环自增的255数字，指示通讯是否有丢包现象。通讯管理机在接收到开始帧之后，回复开始帧的响应，确定可以开始数据传输过程。
36.循环数据发送流程：在循环中，每次电流波形采集终端上发数据帧，通讯管理机都会响应一次电流数据帧接收完成标志，确保每一帧报文都能完整的发送到通讯管理机中，如果电流数据帧和数据帧的响应任意一个超时，会进入超时错误结束。
37.结束流程：在最后一条数据帧发送完成之后，电流波形采集终端会发送结束帧，指示全部传输完成，通讯管理机发送响应结束帧，确定接收完成，如果任一报文超时，会进入超时错误结束。
38.在本实用新型中，通讯管理机上有can主模块，电流波形采集终端上有can从模块，电流波形采集终端的数量可以为多个，电流波形采集终端与通讯管理机之间可以通过can总线建立连接，能够实现对多台电机电流波形的高速率采集，解决电机电流波形采集点数少、频率低、不完整等问题。通讯管理机用于对电流波形采集终端上采集的电流波形进行分析、存储，利用频谱分析模块对电流波形进行频谱计算分析，从而能够对电机的运行状态进行判断，如果出现异常，会通过无线或有线的传输方式将分析后的电机状态上传到上层监控系统即外部终端设备，从而实现对电机电流波形的采集、分析以及预警。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。