[发明专利]一种电机的保护装置及其保护控制方法和保护控制器

权利要求书

1.一种电机的保护装置，所述电机与驱动控制器电连接，其特征在于，所述保护装置包括保护控制器、冷却器和多个传感器，其中：

所述冷却器通过进水管和出水管与所述电机内部的水冷回路连通；

所述多个传感器用于对所述电机的运行状态进行检测，得到并输出冷却水的进水温度值、出水温度值、和冷却水流量值，还用于得到并输出所述电机的电机温度值转速值；

所述保护控制器分别与所述多个传感器信号连接，用于接收所述进水温度值、所述出水温度值、所述冷却水流量值、所述电机温度值和所述转速值，还用于从所述驱动控制器接收所述电机的工作电压值和工作电流值；

所述保护控制器用于基于温度预测模型对所述进水温度值、所述出水温度值、所述冷却水流量、所述转速值、所述电机温度值、所述工作电压和所述工作电流进行计算，得到将来时间的预测温度，当所述预测温度满足故障条件时通过其报警信号输出端向所述驱动控制器输出保护报警信号，所述保护报警信号用于控制所述驱动控制器向用户发出报警信息。

2.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述多个传感器包括第一水温传感器、第二水温传感器、流量传感器、电机温度传感器和转速传感器，其中：

所述第一水温传感器设置在所述进水管上，用于检测进水温度，得到并输出所述进水温度值；

所述第二水温传感器设置在所述出水管上，用于检测出水温度，得到并输出所述出水温度值；

所述流量传感器设置在所述进水管或所述出水管上，用于检测冷却水的流量，得到并输出所述冷却水流量值；

所述电机温度传感器设置在所述电机的内部，用于检测所述电机内部温度并输出所述电机温度值；

所述转速传感器设置在所述电机的轴端，用于检测所述电机的转速并输出所述转速值。

3.如权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述驱动控制器为变频器。

4.一种保护控制方法，应用于如权利要求1～3任一项所述的保护装置，其特征在于，所述保护控制方法步骤：

采集所述电机在当前运行状态下的多种运行参数；

对所述多种运行参数进行计算，得到所述电机的多个特征数值；

根据预先构建的温度预测模型对所述多个特征数值进行计算，得到将来时间的预测温度；

将所述预测温度满足故障条件时输出所述保护报警信号。

5.如权利要求4所述的保护控制方法，其特征在于，所述当前运行状态为针对不同负载的启动状态、制动状态、调速状态、过流状态或堵转状态。

6.如权利要求4所述的保护控制方法，其特征在于，所述多种运行参数包括进水温度值、出水温度值、冷却水流量值、电机转速值、电机温度值、工作电压值和工作电流值中的部分或全部。

7.如权利要求6所述的保护控制方法，其特征在于，所述多个特征数值功率因数、所述电机的能量消耗和冷却水带走的热量。

8.如权利要求7所述的保护控制方法，其特征在于，所述对所述多种运行参数进行计算，得到所述电机的多个特征数值，包括步骤：

根据所述工作电流和所述工作电压计算功率因数；

根据所述工作电流、所述工作电压和所述功率因数计算所述能量消耗；

根据所述进水温度值、所述出水温度值和所述冷却水流量计算所述冷却水带走的热量。

9.如权利要求4所述的保护控制方法，其特征在于，还包括步骤：

获取运行于标准加载测试平台上模拟现场工况运行的电机的多种模拟运行参数；

将所述多种模拟运行参数代入预先构建的热平衡方程，计算得到所述温升系数、转速系数和常数；

将所述温升系数、所述转速系数和所述常数代入所述热平衡方程，得到所述温度预测模型。

10.一种保护控制器，应用于如权利要求1～3任一项所述的保护装置，其特征在于，所述保护控制器包括至少一个处理器和与所述处理器连接的存储器，其中：

所述存储器用于存储计算机程序或指令；

所述处理器用于执行所述计算机程序或指令，以使所述保护控制器实现如权利要求4～9任一项所述的保护控制方法。