[发明专利]电机运行状态的识别装置和方法

说明书

本发明公开了一种电机运行状态的识别装置和方法，在不影响电机正常运行的情况下，通过判别电机单相的电压和电流相位特征比较信号来确定电机运行状态，即通过准确检测电机电压和电流信号并对其进行处理，得到电机运行状态信号。本发明的装置及方法适用于各种异步电机，结构简单，抗干扰性强，响应速度快，对后期系统的控制具有重要意义，可应用于电力系统、工矿企业、交通运输等各类要求稳定电网电压及能量回收的场合。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机运行状态的识别装置和方法。

背景技术

电机在工业生产中具有广泛的应用。随着工业工程、机械工程、电气工程等领域朝着信息化、自动化的方向发展，实时掌握电机运行状态并确保电机稳定运行是保证设备正常工作的关键。

在电梯、工业设备、交通运输等领域，实时监测电机运行状态并进行制动能量回收有利于节约能源，提高能源利用率；此外，对电机进行故障监测可及时进行故障排除，提高电机运行的可靠性和安全性。因此，实时监测电机运行状态，是对电机进行状态识别、节能控制及故障监测的重要手段。

目前大都通过检测变频器直流母线电压来检测电机运行状态，这种方法适用性受限，操作复杂，受干扰性较大，容易误判断。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种电机运行状态的识别装置和方法。

本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种电机运行状态的识别装置，包括：采集模块，连接电机，用于实时采集电机的电压信号和电流信号；比较模块，用于接收电压信号和电流信号，通过对电压信号和电流信号的相位进行比较，获取电压信号和电流信号的相位特征比较信号；识别模块，用于计算相位特征比较信号的占空比，并与预设的占空比阈值进行比较，以识别电机的运行状态；其中，若相位特征比较信号的占空比大于 占空比阈值，则电机的运行状态识别为发电状态，若相位特征比较信号的占空比小于占空比阈值，则电机的运行状态识别为电动状态。

本发明的目的可以通过采用如下的技术措施来实现，设计一种电机运行状态的识别方法，包括：提供连接电机的电压测量传感器和电流测量传感器，实时采集电机的电压信号和电流信号；对电压测量传感器和电流测量传感器实时采集的电流信号和电压信号的相位进行比较，获取电流信号和电压信号的相位特征比较信号；计算相位特征比较信号的占空比，并与预设的占空比阈值进行比较，以识别电机的运行状态；其中，若相位特征比较信号的占空比大于占空比阈值，则电机的运行状态识别为发电状态，若相位特征比较信号的占空比小于占空比阈值，则电机的运行状态识别为电动状态。

区别于现有技术，本发明的电机运行状态的识别装置和方法在不影响电机正常运行的情况下，通过判别电机单相的电压和电流相位特征比较信号来确定电机运行状态，即通过准确检测电机电压和电流信号并对其进行处理，得到电机运行状态信号。本发明的装置及方法适用于各种异步电机，结构简单，抗干扰性强，响应速度快，对后期系统的控制具有重要意义，可应用于电力系统、工矿企业、交通运输等各类要求稳定电网电压及能量回收的场合。

附图说明

图1是本发明提供的一种电机运行状态的识别装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种电机运行状态的识别方法的流程示意图；

图3是本发明提供的一种电机运行状态的识别装置的原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步更详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。