[发明专利]基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统、方法

权利要求书

1.基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，包括：

由微型模拟异步电动机、微型磁粉制动器和光电编码器同轴相连构成的微型异步电动机组，轻型同步相量测量一体机实时监测微型异步电动机组的机端电能信息，并通过网络通信单元输出至微处理器，微处理器对同步相量数据处理并将计算结果输出为模拟电压信号，该信号经功率放大后输出至微型磁粉制动器可调电源，微型磁粉制动器可调电源的输出端子直接连接微型磁粉制动器引出的励磁回路输入端子，调节微型磁粉制动器可调电源的输入电压，即可控制其输出电压，进而控制励磁回路的电流和机组转轴上的负载转矩，最终达到控制微型异步电动机组输入功率的目标。

2.如权利要求1所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述微处理器通过网络通信单元接收轻型同步相量测量一体机发出的同步相量数据，所述同步相量数据一方面通过网络通信单元发送至服务器主站，另一方面由微处理器完成数据的接收、校验和解析，得到微型异步电动机组的机端电压幅值、电压相位、电流幅值、电流相位、频率信息和GPS信息，并通过计算获取微型异步电动机组的输入功率和功率因数。

3.如权利要求2所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述微处理器将输入功率信息作为输入量、输入功率设定值作为目标值进行自动功率调节，微处理器中的数字模拟转换器将自动功率调节程序的数字计算结果转换为模拟电压进行输出，再通过功率放大单元将模拟电压功率放大，功率放大后的模拟电压作为输入量连接磁粉制动器可调电源的控制端子，线性控制磁粉制动器可调电源输出0V至24V的电压信号，进而控制微型磁粉制动器的输出转矩在0Nm至2Nm之间线性变化。

4.如权利要求1所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述微处理器中分为六个独立线程，分别为初始化线程、自动功率调节线程、编码器管理线程、信号接收线程、信号发送线程和状态显示线程，六个线程由微处理器操作系统统一管理；

其中，用户自定义线程包括自动功率调节线程、编码器管理线程、信号接收线程、信号发送线程和状态显示线程；

初始化线程为微处理器上电后执行的系统线程，主要功能是创建用户自定义线程；

自动功率调节线程实现了微处理器对微型异步电动机组输入功率的实时调节，默认的调节算法为增量式数字PID控制算法；

编码器管理线程负责接收光电编码器上传的信号并通过运算得到微型异步电动机组的实时转速值；

信号接收线程完成微处理器对同步相量数据的接收、校验和解析操作；

信号发送线程将同步相量数据和系统运行数据进行数据组包，并将数据包发送至服务器主站；

状态显示线程将同步相量数据和系统运行数据实时的显示在液晶显示单元中。

5.如权利要求4所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述信号接收线程中的数据校验为对数据包完整度、数据包连贯性的检验。

6.如权利要求4所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述信号接收线程中的数据解析操作为依据轻型同步相量测量一体机的数据包发送格式进行数据解码，得到电压幅值、电压相位、电流幅值、电流相位、频率信息和GPS信息。

7.如权利要求4所述的基于同步相量数据的微型异步电动机组监控系统，其特征是，所述信号发送线程中数据组包为将同步相量数据和系统运行参数进行封装，为网络通信单元形成待发送数据包，待发送数据包总长度为110字节，字节1至字节4为起始码，标志着数据包的开始，字节5至字节90为同步相量数据信息，包含了6路同步电压相量信息和6路同步电流测量信息，字节91至字节105为系统运行参数信息，包含了微型异步电动机组输入功率值、功率因数值、转速值和控制电压幅值，字节106至字节110为数据结束码，标志着数据包的结束。