[发明专利]一种涡轮温度故障辨识方法及装置

说明书

技术领域

本发明实施例涉及涡轮故障检测领域，尤其涉及一种涡轮温度故障辨识方 法及装置。

背景技术

一些需要电机为本体的涡轮供气设备，由于使用环境的不同，例如湿热环 境，振动环境，恶劣的电磁环境等等都有可能造成涡轮故障，涡轮损坏的部位 也就相互不同。涡轮发生故障后，需要将涡轮拆下送去厂家检测修理。多数情 况下，故障的发生是一种或者几种因素的累积效果。如果能在涡轮发生故障的 时候，记录下关键的故障波形，对于维修检测人员将提供很大的便利。同时， 也可以进一步追踪设备中的哪些异常会对涡轮造成损坏，挖掘出设计上的缺陷， 对于研发过程和生产过程都有很好的意义，从而提升机器整体的性能。因此， 对无刷直流电机的故障进行辨识有着重要的意义。在实际应用中由于涡轮周围 散热环境差，热量逐渐积累或者涡轮持续高速旋转都会引起涡轮长时间工作在 较高温度，使得涡轮绕组过热，材料老化。因此对温度的故障辨识是一个很重 要的方面。

现有技术中的电机温度故障的辨识装置对于温度信号的采集电路多采用单 端接地方式，采集信号容易受到噪声干扰，精度较低，影响操作人员的判断。

发明内容

本发明提供一种涡轮温度故障辨识方法及装置，以实现精确地采集涡轮温 度信号，并提高涡轮的温度故障辨识能力。

第一方面，本发明实施例提供了一种涡轮温度故障辨识方法，包括：

温度传感器采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；

将所述电阻信号输入信号调理模块，通过信号调理模块中的电桥将电阻信 号转换为电压信号，电压信号经差分电路放大后，通过模数转换器转换成数字 信号；

将所述数字信号传输给处理模块进行处理，处理模块将数字信号换算出相 应的涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈 值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发 出温度故障警示。

进一步地，所述信号调理模块中的差分电路之后还配置有一个直流偏置电 路，用于抬高测温信号的电压到正电压。

进一步地，采集涡轮温度信号的同时，通过在涡轮相应位置安装速度传感 器采集涡轮转速信号；安装霍尔传感器采集霍尔信号；安装电压/电流传感器 采集电压/电流信号。

进一步地，所述处理模块为涡轮主控中央处理器；

或者，所述处理模块包括涡轮主控中央处理器和高速并行处理数字芯片，

所述高速并行处理数字芯片将数字信号换算出相应的涡轮温度；所述涡轮 主控中央处理器判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈 值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发 出温度故障警示。

进一步地，所述预设的温度阈值为75℃。

第二方面，本发明实施例还提供了一种涡轮温度故障辨识装置，该装置包 括：

信息采集模块，包括温度传感器，用于采集涡轮温度信号，并将温度信号 转换为电阻信号；

信号调理模块，与所述信号采集模块连接，所述信号调理模块包括依次连 接的电桥、差分电路和模数转换器，其中所述电桥用于将所述电阻信号转换成 电压信号；所述差分电路用于将电压信号放大；所述模数转换器用于将经差分 电路放大滤波后的电压信号转换成数字信号；

处理模块，与所述信号调理模块连接，用于将所述数字信号换算出相应的 涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值， 正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温 度故障警示。

进一步地，所述信号调理模块中还包括：直流偏置电路，配置于所述差分 电路和模数转换器之间，用于抬高测温信号的电压到正电压。

进一步地，所述信息采集模块，还包括速度传感器，用于采集涡轮转速信 号；霍尔传感器传感器用来采集霍尔信号；电压/电流传感器，用于采集电压/ 电流信号。

进一步地，所述处理模块为涡轮主控中央处理器；

或者，所述处理模块包括涡轮主控中央处理器和高速并行处理数字芯片，