一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的制造方法
专利名称:一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。具有以下优点：能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
【专利说明】
一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002]电机驱动系统普遍使用在国民生产的各个领域，消耗着大量的电能，电机及驱动的机械设备的非最佳状态运行不仅危害生产安全，也不利于节能降耗。现有的企业控制系统或信息系统仅仅设置电机各种参数的高低限值，少数测点采用设置分级报警方式进行故障报警，这些报警限值都有较大富裕空间，且在电机及驱动设备异常点的监控和故障原因分析等方面存在缺陷，不能有效的进行设备状态评估。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。
[0006]进一步的，所述装置还包括通讯处理系统模块，通讯处理系统模块的信号输入端连接设备状态诊断系统模块的信号输出端。
[0007]进一步的，所述装置还包括能源监控系统模块，能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接.
[0008]进一步的，所述装置还包括执行单元模块，执行单元模块的信号输入端连接通讯处理系统模块信号输出端。
[0009]进一步的，所述装置还包括显示装置模块，显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0010]进一步的，所述装置还包括上位机系统模块，用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0011]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl—端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND。
[0012]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21—端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器UlOA的I脚连接。
[0013]进一步的，所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25一端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。
[0014]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
[0015]本实用新型一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其具有如下优点:能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型实施例中控制系统原理图；
[0018]附图2是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中运放虚地电压电路的原理图；
[0019]附图3是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中运算放大器电路的原理图；
[0020]附图4是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中高速信号采集电路的原理图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1，如图1、图2所示，一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机电压电流信号采集处理系统模块、电机控制系统模块、设备状态诊断系统模块、能源监控系统模块、通讯处理系统模块、执行单元模块、显示装置模块及上位机系统模块。
[0022]所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接，电机电压电流信号采集处理系统模块对采集的电压电流信号进行傅立叶分解，选取故障特征频率及电压电流幅值用于设备状态诊断系统模块。
[0023]所述设备状态诊断系统模块利用电机电压电流信号进行电机驱动系统，对电机及负载设备进行诊断，设备状态诊断系统模块的信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。
[0024]所述通讯处理系统模块信号输出端分别与执行单元模块、显示装置模块和上位机系统模块的信号输入端连接。
[0025]所述能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。
[0026]所述显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0027]所述上位机系统模块用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0028]所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl—端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND0
[0029]运放虚地电压电路，为运算放大器提供一个基准值电压。给基准值值电压源芯片ADR02的Vin脚提供一个20.5V电压，在Vout输出一个恒定的5V参考电压Vref，通过Rl和R5的连接处C点，因R1=R5，然后C点的电压为2.5V，U10A接成电压跟随器，I脚输出Vref/2为恒定的2.5V(输出阻抗较低，带载能力强)。
[0030]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21—端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器U1A的I脚连接；
[0031]所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25—端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。
[0032]运算放大器电路，为较小的信号进行放大处理，以得到适合分析的信号数据。由采样传感器来的信号由B点注入，C28为隔离电容，参考虚地电压Vref/2经RlO注入，D4/D5为电平钳位电路，A点为信号注入点，在B点形成中心电位为Vref/2的一个交流信号，经UlOB注入可编程乘法器Ull，该乘法器的系数可由数字接口控制乘出来的信号由M点经U8B电压跟随器输出Vout。
[0033]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
[0034]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括接线柱Jl，接线柱Jl的I脚接AGND，接线柱Jl的I脚接地。数字地和模拟地应一点接地，并靠近芯片位置。
[0035]高速信号采集电路，AD7683为高速采样芯片，经数字接口(clock/dout/csl)完成信号的高速采样。
[0036]以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。2.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括通讯处理系统模块，通讯处理系统模块的信号输入端连接设备状态诊断系统模块的信号输出端。3.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括能源监控系统模块，能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。4.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括执行单元模块，执行单元模块的信号输入端连接通讯处理系统模块信号输出端。5.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括显示装置模块，显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。6.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括上位机系统模块，用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。7.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl一端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND。8.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21 —端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器Ul OA的I脚连接。9.如权利要求8所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25—端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。10.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
【文档编号】G05B23/02GK205692033SQ201620331996
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月20日 公开号201620331996.9, CN 201620331996, CN 205692033 U, CN 205692033U, CN-U-205692033, CN201620331996, CN201620331996.9, CN205692033 U, CN205692033U
【发明人】卞万良, 丁爱光
【申请人】潍坊弗莱瑞电子科技有限公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。具有以下优点：能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
【专利说明】
一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，属于电子技术领域。
【背景技术】
[0002]电机驱动系统普遍使用在国民生产的各个领域，消耗着大量的电能，电机及驱动的机械设备的非最佳状态运行不仅危害生产安全，也不利于节能降耗。现有的企业控制系统或信息系统仅仅设置电机各种参数的高低限值，少数测点采用设置分级报警方式进行故障报警，这些报警限值都有较大富裕空间，且在电机及驱动设备异常点的监控和故障原因分析等方面存在缺陷，不能有效的进行设备状态评估。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
[0004]为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]—种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。
[0006]进一步的，所述装置还包括通讯处理系统模块，通讯处理系统模块的信号输入端连接设备状态诊断系统模块的信号输出端。
[0007]进一步的，所述装置还包括能源监控系统模块，能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接.
[0008]进一步的，所述装置还包括执行单元模块，执行单元模块的信号输入端连接通讯处理系统模块信号输出端。
[0009]进一步的，所述装置还包括显示装置模块，显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0010]进一步的，所述装置还包括上位机系统模块，用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0011]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl—端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND。
[0012]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21—端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器UlOA的I脚连接。
[0013]进一步的，所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25一端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。
[0014]进一步的，所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
[0015]本实用新型一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其具有如下优点:能够进行电机及驱动设备设备的状态监控，分析诊断异常状态形成的原因，进行设备状态评估，辅助设备管理人员进行故障检修和能源效率监控。
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型实施例中控制系统原理图；
[0018]附图2是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中运放虚地电压电路的原理图；
[0019]附图3是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中运算放大器电路的原理图；
[0020]附图4是本实用新型实施例中电机电压电流信号采集处理系统模块中高速信号采集电路的原理图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1，如图1、图2所示，一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机电压电流信号采集处理系统模块、电机控制系统模块、设备状态诊断系统模块、能源监控系统模块、通讯处理系统模块、执行单元模块、显示装置模块及上位机系统模块。
[0022]所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接，电机电压电流信号采集处理系统模块对采集的电压电流信号进行傅立叶分解，选取故障特征频率及电压电流幅值用于设备状态诊断系统模块。
[0023]所述设备状态诊断系统模块利用电机电压电流信号进行电机驱动系统，对电机及负载设备进行诊断，设备状态诊断系统模块的信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。
[0024]所述通讯处理系统模块信号输出端分别与执行单元模块、显示装置模块和上位机系统模块的信号输入端连接。
[0025]所述能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。
[0026]所述显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0027]所述上位机系统模块用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。
[0028]所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl—端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND0
[0029]运放虚地电压电路，为运算放大器提供一个基准值电压。给基准值值电压源芯片ADR02的Vin脚提供一个20.5V电压，在Vout输出一个恒定的5V参考电压Vref，通过Rl和R5的连接处C点，因R1=R5，然后C点的电压为2.5V，U10A接成电压跟随器，I脚输出Vref/2为恒定的2.5V(输出阻抗较低，带载能力强)。
[0030]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21—端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器U1A的I脚连接；
[0031]所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25—端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。
[0032]运算放大器电路，为较小的信号进行放大处理，以得到适合分析的信号数据。由采样传感器来的信号由B点注入，C28为隔离电容，参考虚地电压Vref/2经RlO注入，D4/D5为电平钳位电路，A点为信号注入点，在B点形成中心电位为Vref/2的一个交流信号，经UlOB注入可编程乘法器Ull，该乘法器的系数可由数字接口控制乘出来的信号由M点经U8B电压跟随器输出Vout。
[0033]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
[0034]所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括接线柱Jl，接线柱Jl的I脚接AGND，接线柱Jl的I脚接地。数字地和模拟地应一点接地，并靠近芯片位置。
[0035]高速信号采集电路，AD7683为高速采样芯片，经数字接口(clock/dout/csl)完成信号的高速采样。
[0036]以上所述为本实用新型最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本实用新型的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本实用新型的技术启示而进行的等效变换，也在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，包括电机控制系统模块、电机电压电流信号采集处理系统模块、设备状态诊断系统模块，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块用于从电机控制系统模块或信息系统获取电机的电压、电流信息的，电机电压电流信号采集处理系统模块的输出端与设备状态诊断系统模块的信号输入端连接。2.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括通讯处理系统模块，通讯处理系统模块的信号输入端连接设备状态诊断系统模块的信号输出端。3.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括能源监控系统模块，能源监控系统模块用于电机能源管理，能源监控系统模块信号输出端与通讯处理系统模块的信号输入端连接。4.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括执行单元模块，执行单元模块的信号输入端连接通讯处理系统模块信号输出端。5.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括显示装置模块，显示装置模块用以显示诊断结果信息，显示装置模块信号输入端与通讯处理系统模块的信号输出端连接。6.如权利要求2所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述装置还包括上位机系统模块，用以存储数据文件及显示诊断结果和电机集群管理，上位机系统模块与通讯处理系统模块的信号输出端连接。7.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块包括运放虚地电压电路，运放虚地电压电路包括基准值电压源芯片ADR02，基准值电压源芯片ADR02的Vin脚连接有电容C14 一端，并接入20.5V电源，电容C14另一端接AGND，基准值电压源芯片ADR02的Vout脚连接有电容C15—端和电阻Rl一端，电容C15另一端接AGND，电阻Rl另一端连接有电阻R5—端和放大器UlOA的3脚，电阻R5另一端接AGND，放大器UlOA的2脚与放大器UlOA的I脚连接，放大器UlOA的4脚接AGND，放大器UlOA的8脚连接有电容C17—端，并接入5V电源，电容C17另一端接AGND。8.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括运算放大器电路，运算放大器电路包括数模转换器AD5429，数模转换器AD5429的4脚连接有电阻R22—端，电阻R22另一端连接有放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的6脚连接放大器UlOB的7脚，放大器UlOB的5脚连接有二极管D4的正极和二极管D5的负极，二极管D4的负极接入5V电源，二极管D5的正极接AGND，放大器UlOB的5脚还连接有电阻R21—端和电阻R23—端，电阻R21 —端连接有电阻RlO—端和电容C28—端，电容C28另一端连接电阻R23另一端与电阻RlO另一端连接，电阻R23另一端与放大器Ul OA的I脚连接。9.如权利要求8所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述数模转换器AD5429的I脚连接有放大器U8A的2脚，放大器U8A的3脚连接放大器UlOA的I脚，放大器U8A的4脚接AGND，放大器U8A的8脚连接有电容C18—端，并接入5V电源，电容C18另一端接AGND，放大器U8A的I脚连接有放大器U8B的5脚和电阻R9—端，放大器U8B的6脚与放大器U8B的7脚连接，电阻R9另一端连接有电阻R8—端，电阻R8另一端连接放大器U8B的3脚和数模转换器AD5429的2脚，数模转换器AD5429的3脚连接有电容C25—端，电容C25另一端与放大器U8A的2脚连接。10.如权利要求1所述的一种电机驱动系统能源监控及故障诊断装置，其特征在于:所述电机电压电流信号采集处理系统模块还包括信号高速采集电路，信号高速采集电路包括串行模数转换芯片AD7683，串行模数转换芯片AD7683的I脚连接基准值电压源芯片ADR02的Vout脚，并连接有电容C19一端，电容C19另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的2脚连接有电阻R18—端和电容C26—端，电阻R18另一端与放大器U8B的7脚，电容C26另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的3脚和4脚接AGND，串行模数转换芯片AD7683的8脚连接有电容C20—端，并接入3.3V电源，电容C20另一端接AGND，串行模数转换芯片AD7683的7脚连接。
【文档编号】G05B23/02GK205692033SQ201620331996
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年4月20日 公开号201620331996.9, CN 201620331996, CN 205692033 U, CN 205692033U, CN-U-205692033, CN201620331996, CN201620331996.9, CN205692033 U, CN205692033U
【发明人】卞万良, 丁爱光
【申请人】潍坊弗莱瑞电子科技有限公司
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