工业电动机故障诊断及预测性维护方法及系统、电子设备与流程

本发明涉及工业电动机故障诊断及预测性维护方案设计，具体涉及一种工业电动机故障诊断及预测性维护方法及系统、电子设备。

背景技术：

1、炼油、石化等工业装置中电动机运行温升过高往往不会导致电动机电路上电流的异常，过负荷保护不动作；而电机长期处于温升过高的状态会引发电机的轴承断裂、抱轴等故障，甚至会发生火灾、爆炸，所以电动机的温度保护也就应运而生。目前电机温度保护大多还停留在班组人员每天用远红外温度测量仪逐一检测所有电机的运行温升的水平上，或就地安装温度显示仪表。这种日常运行方式虽然能有效地提前发现事故发生，但是工人工作量相当大，与日益提高自动化程度的炼油、石化企业运营模式完全不相符，缺乏对电动机群温度统一监测管理，而且这种采用温度传感器直接接触高温高振动频率电机部件的做法，会降低温度传感器的使用寿命，且电机运行过程中，无法直接监测电机内部的齿轮仓内的温度变化，监测成本较高，监测难度较大。

2、因此，现有技术还有待进一步发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种工业电动机故障诊断及预测性维护方法及系统、电子设备，以解决现有技术存在的问题。

2、为达到上述技术目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种工业电动机故障诊断及预测性维护方法，所述方法包括：

3、控制模块按照第一预设周期获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据；

4、控制模块根据第一冷却水温度、第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据，计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率，并判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否异常；

5、控制模块根据判断结果控制执行模块输出有关于故障诊断及预测性维护的信号。

6、具体的，所述按照第一预设周期获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据包括：

7、利用设置于电动机的冷却水入口的第一温度传感器获取获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度；

8、利用设置与电动机的冷却水出口的第二温度传感器获取获取电动机的冷却水入口的第二冷却水温度；

9、利用设置与电动机的冷却水进水管或出水管的流量计获取电动机的冷却水的流量数据。

10、具体的，所述计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失的公式包括：

11、qw1＝c1ρ1v1(tout1-tin1)；

12、其中qw1为电动机的冷却水热损失，c1为冷却水比热容，ρ1为冷却水密度，tout1为电动机的冷却水出口的第二冷却水温度，tin1为电动机的冷却水入口的第一冷却水温度，v1为单位时间内电动机的冷却水的流量体积。

13、具体的，所述根据判断结果输出有关于故障诊断及预测性维护的信号包括：

14、计算第一预设周期内电动机的冷却水热损失和第一预设周期的比值，将该比值作为第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率。

15、具体的，所述根据判断结果输出有关于故障诊断及预测性维护的信号包括：

16、判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于故障诊断及预测性维护的信号。

17、具体的，所述方法还包括：

18、若第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率大于或等于第一预设阈值，控制模块判断此时电动机的冷却水热损失变化率严重异常，控制模块输出有关于电动机故障的报警信号，并控制电动机停止工作。

19、具体的，所述方法还包括：

20、若第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率小于第一预设阈值，控制模块判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否大于或等于第二预设阈值，若是，控制模块判断此时电动机的冷却水热损失变化率轻微异常，控制模块输出有关于电动机可能存在老化且需要进行预测性维护的报警信号。

21、具体的，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

22、根据本发明的第二方面，提供一种工业电动机故障诊断及预测性维护系统，包括：

23、获取模块，用于获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据；

24、控制模块，用于根据第一冷却水温度、第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据，计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率，并判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否异常；

25、或用于根据判断结果控制执行模块300输出有关于故障诊断及预测性维护的信号；

26、执行模块300，用于输出有关于故障诊断及预测性维护的信号。

27、根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现上述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法。

28、有益效果：

29、本发明通过控制模块按照第一预设周期获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据；控制模块根据第一冷却水温度、第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据，计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率，并判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否异常；控制模块根据判断结果控制执行模块输出有关于故障诊断及预测性维护的信号，通过计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否异常，从而智能生成故障诊断及预测性维护的信号，无需班组人员每天用远红外温度测量仪逐一检测所有电机的运行温升的水平，无需就地安装温度显示仪表，且无需温度传感器直接接触高温高振动频率电机部件，也无需复杂算法建模，且能够在电机运行过程中，监测电机内部的齿轮仓内的温度变化，很大程度上降低了工作人员的监测难度和监测成本，大大提高了本发明的智能化程度和可用性，进一步拓展了本发明的应用场景。

技术特征：

1.一种工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述按照第一预设周期获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据包括：

3.根据权利要求1所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失的公式包括：

4.根据权利要求1所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于故障诊断及预测性维护的信号包括：

5.根据权利要求1所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于故障诊断及预测性维护的信号包括：

6.根据权利要求5所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求5所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.根据权利要求7所述的工业电动机故障诊断及预测性维护方法，其特征在于，所述第二预设阈值小于所述第一预设阈值。

9.一种工业电动机故障诊断及预测性维护系统，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供了一种工业电动机故障诊断及预测性维护方法及系统、电子设备，包括：按照第一预设周期获取电动机的冷却水入口的第一冷却水温度、电动机的冷却水出口的第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据；根据第一冷却水温度、第二冷却水温度和电动机的冷却水的流量数据，计算第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率，并判断第一预设周期内的电动机的冷却水热损失变化率是否异常；根据判断结果控制执行模块输出有关于故障诊断及预测性维护的信号。实现智能生成故障诊断及预测性维护的信号，无需班组人员用远红外温度测量仪逐一检测所有电机的运行温升的水平，提高了温度传感器的使用寿命，很大程度上降低了工作人员的监测难度和监测成本。

技术研发人员：翟伟伟,卜祥峰,王爱玲,崔吉福,卞旭辉,宋文君,于杭玉,徐小文,徐衍萍
受保护的技术使用者：青岛鹏海软件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15