[发明专利]一种利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的系统和方法

权利要求书

1.一种利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的方法，其包括：采集一未知质量的重物提升过程中的数据，从中筛选出电机在额定转速附近稳定工作的一连续位置段的数据，计算出电机在该连续位置段的总能耗，再根据预先得到的重物质量与该段总能耗的函数关系计算得出重物重量。

2.根据权利要求1所述的利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的方法，其中，该得到的重物质量与该段总能耗的函数关系的获取方法包括：对电机在吊装具有第一质量的重物过程中的多个位置的电机工作电压、电机工作电流、电机转速以及重物高度进行采样；从采样得到的数据中筛选出电机转速位于及或临近额定转速的电机工作电压、电机工作电流以及高度数据组；根据采样结果计算电机在该位置段的总功耗；改变重物质量并重复前述采样、筛选以及总能耗计算操作；根据该位置段重物质量和总能耗额关系，依照二次曲线拟合方式，计算二次曲线拟合的各参数。

3.根据权利要求1所述的利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的方法，其中，对于三相交流电机，根据采样结果按照1.732*u*i*s计算电机在该位置段的总功耗；其中，M是理论重量，u是该段为位置的测量到的平均工作电压，i该段为位置的测量到平均工作电流，s是时间，h是该段为位置的测量到重物提升的相对高度，G为重力加速度，从而重量M＝1.732*u*i*s/(h*G)。

4.根据权利要求1所述的利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的方法，其中，对于单相交流电机，根据采样结果按照u*i*s计算电机在该位置段的总功耗；其中，M是理论重量，u是该段为位置的测量到的平均工作电压，i该段为位置的测量到平均工作电流，s是时间，h是该段为位置的测量到重物提升的相对高度，G为重力加速度，从而重量M＝u*i*s/(h*G)；

5.一种利用电机能耗测量电机提升的重物的质量的系统，其包括：

电机电压测量单元，用于获得电机在吊装重物至少部分过程中多个位置的工作电压；

电机电流测量单元，用于获得电机在吊装重物至少部分过程中多个位置的工作电流；

重物高度测量单元，用于获得重物在被吊装至少部分过程中多个位置的高度值；

电机转速测量单元，用于获得重物在被吊装至少部分过程中多个位置的电机转速；

数据筛选单元，用于筛选出电机在其额定转速及附近工作时的一段连续的工作位置的电压、工作电流以及高度；

电机提升总能耗计算单元，用于根据该工作电压、工作电流以及高度值，计算电机在筛选出的连续的位置的输出功率，并根据该段连续位置对应的时间段得到总输出能耗；

校准单元，其依据第一重物的质量，以及具有第一质量的重物在一次吊装过程中的筛选出的连续位置的总能耗；第二重物的质量，以及该第二质量重物在一次吊装过程中的筛选出的连续位置的总能耗，以及第三重物的质量，以及该第三质量重物在一次吊装过程筛选出的连续位置的总能耗，确定一根据功率对质量进行二次拟合的一次、二次以及常数参数；以及，

重物质量计算单元，从电机提升总能耗计算单元获得一未知质量的重物在吊装过程中的筛选出的连续位置的总能耗，将该通过得到的二次曲线拟合的一次、二次和常数参数通过二次曲线拟合得到该重物的质量。

6.根据权利要求5的系统，其特征在于：对于三相交流电机，按照M＝1.732*u*i*s/(h*G)计算重量，其中，M是输出功率，u是该段为位置的测量到的平均工作电压，i该段为位置的测量到平均工作电流，s是时间，h是高度位置，G为重力加速度。

7.根据权利要求5的系统，其特征在于：对于单相交流电机，按照M＝u*i*s/h/G计算重量，其中，M是输出功率，u是该段为位置的测量到的平均工作电压，i该段为位置的测量到平均工作电流，s是时间，h是高度位置，G为重力加速度。

8.根据权利要求5的系统，其特征在于：所述电机转速测量单元，通过一编码器获得电机转轴的转动数据，并通过该转动数据计算电机转速。

9.根据权利要求8的系统，其特征在于：所述重物高度测量单元，通过该编码器获得的电机转轴的转动数据计算重物高度。