[发明专利]一种适用于电机变速运行模式下的电机故障数据采集模块

说明书

本发明公开了一种适用于电机变速运行模式下的电机故障数据采集模块，涉及电机故障检测技术领域，包括固定连接在电机外壁的外接振动传感器和外接磁场传感器，还包括第一抗混叠滤波模块、第二抗混叠滤波模块、MCU AD转换通道一、MCU AD转换通道二、MCU数据处理模块、串口转WIFI模块和上位机。本发明，通过上述结构之间的相互配合，具备了适用于电机变速运行下检测，通过同时采集电机的振动数据和磁场数据，上位机可以对不同组的振动数据进行区别分析，最终可以得到不同转速与其振动数据的一一对应，在后续的分析过程中，可以根据振动量对应的转速来选择故障特征频率，从而准确的得出电机故障情况的效果。

技术领域

本发明涉及电机故障检测技术领域，具体为一种适用于电机变速运行模式下的电机故障数据采集模块。

背景技术

电机作用一般是产生驱动转矩，作为用电器和各种机械的动力源，是各类工业机械和家用电器的重要组成部分。

在工业自动化设备中，电机的故障诊断一般以采集振动量为主要方式，该方式下需要保证电机处于恒速运转，以便得到电机转动产生的标准频率，再通过采集到的振动数据分析其实际的特征频率，来判断电机是否存在磨损类故障，但是如果电机转速不恒定甚至未知，则无法确定故障特征频率，从而也就无法判断电机的故障情况，在实际使用过程中很不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于电机变速运行模式下的电机故障数据采集模块，具备了适用于电机变速运行下检测，通过同时采集电机的振动数据和磁场数据，上位机可以对不同组的振动数据进行区别分析，最终可以得到不同转速与其振动数据的一一对应，在后续的分析过程中，可以根据振动量对应的转速来选择故障特征频率，从而准确的得出电机故障情况的效果，解决了传统电机的故障诊断一般以采集振动量为主要方式，如果电机转速不恒定甚至未知，则无法确定故障特征频率，从而也就无法判断电机的故障情况的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于电机变速运行模式下的电机故障数据采集模块，包括固定连接在电机外壁的外接振动传感器和外接磁场传感器，还包括第一抗混叠滤波模块、第二抗混叠滤波模块、MCU AD转换通道一、MCU AD转换通道二、MCU数据处理模块、串口转WIFI模块和上位机，所述外接振动传感器的输出信号接入所述第一抗混叠滤波模块。

所述第二抗混叠滤波模块的输出信号接入所述第二抗混叠滤波模块，所述第一抗混叠滤波模块的输出信号与所述MCU AD转换通道一相连接，所述第二抗混叠滤波模块的输出信号与所述MCU AD转换通道二相连接，所述MCU AD转换通道一与MCU AD转换通道二的输出信号均与所述MCU数据处理模块相连接，所述MCU数据处理模块的传输信号与所述串口转WIFI模块相连接，所述串口转WIFI模块的输出信号与所述上位机相连接。

可选的，所述第一抗混叠滤波模块和所述第二抗混叠滤波模块均采用Butterworth的低通滤波器架构，所述第一抗混叠滤波模块和所述第二抗混叠滤波模块的滤波器阶数均为六，且截止频率均为6.7KHZ。

可选的，所述MCU AD转换通道一和所述MCU AD转换通道二设置相同的采样频率，所述MCU AD转换通道一和所述MCU AD转换通道二的采样频率大于等于外接振动传感器和所述外接磁场传感器响应频率的2.5倍。

可选的，所述第一抗混叠滤波模块和所述第二抗混叠滤波模块的输出信号范围均为0～3.3V。

可选的，所述外接振动传感器固定安装在靠近电机输出轴的位置。

可选的，所述外接磁场传感器固定安装在电机外壁有磁场泄露的位置。

可选的，还包括电机保护模块。

可选的，所述电机保护模块包括两个微处理模块和报警器，两个所述微处理模块均与所述报警器信号连接，两个所述微处理模块分别与所述外接振动传感器和外接磁场传感器进行信号连接。