旋转电机状态监测系统.pdf

摘要
申请专利号：	CN201510106538.5	申请日：	2015.03.12
公开号：	CN104677424A	公开日：	2015.06.03
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):G01D 21/02申请公布日:20150603\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01D 21/02申请日:20150312\|\|\|公开
IPC分类号：	G01D21/02	主分类号：	G01D21/02
申请人：	哈尔滨电机厂有限责任公司
发明人：	梁彬; 孙玉田; 王洪泉; 韩波; 刘莹; 胡丽杰; 毕纯辉; 高尚
地址：	150040黑龙江省哈尔滨市香坊区三大动力路99号哈尔滨电机厂有限责任公司技术管理部
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内容摘要

本发明公开了一种旋转电机状态监测系统。通过光纤和通讯电缆将集成的带有测电流信号的模拟输入模块和计数器模块的PXI系统，安装继电器模块的PLC系统与上位计算机进行远程通讯控制各电磁阀组的切换与打开关断，实现对静压，风速等关键数据采集、发送和接收。本发明实现了对旋转电机状态参数的直接、可靠和准确测量，采用远程控制及现场站点控制改变了长期通风试验使用大量长距离接线的状况，现场测点与采集控制装置采用短距离接线，现场的采集控制装置与上位计算机的通讯则采用两根光纤和通信电缆，这种方法避免了常规测量系统中信号传输过程中引进的各种干扰，使监测系统更稳定抗干扰能力更强，并且具有传输准确度高、时延短的特点，满足了工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于旋转电机结构的优化设计以及新产品的开发。同时，也使旋转电机状态参数在线监测成为可能。

权利要求书

权利要求书
1. 一种旋转电机状态监测系统，其特征是：状态监测装置采用研华公司的工业控制计算机(1)作为上位控制计算机，放置在试验现场的监测装置机柜(18)内部由隔板分隔成左右两部分，左侧安装美国国家仪器公司的NI PXI-1044机箱(4)，NI PXI-1044机箱(4) 零槽内插有NI PXI-PCI8336远程控制卡(8)经由通讯光纤(2)连接到工业控制计算机(1)上，控制现场数据采集，NI PXI-1044机箱(4)的1、2号槽内插有NI PXI-6238模拟采集卡(9)采集压力变送器(13)传过来的电流信号，NI PXI-1044机箱(4)的3、4、 5号槽内插有NI PXI-6602计数器卡(10)采集电子翼轮式风速传感器(14)传过来的脉冲信号，NI PXI-1044机箱(4)的6号槽内插有NI PXI-6602计数器卡(10)采集转速传感器(15)传过来的脉冲信号测量机组转速，外部接入220V电源(12)为监测装置的PXI 系统供电，并经由线性电源(6)为压力变送器(13)供电，右侧安装西门子300系列PLC装置(5)，西门子300系列PLC装置(5) 经由通讯电缆(3)连接到工业控制计算机(1)上，西门子300系列PLC装置(5)插有六块西门子交流继电器卡(11)控制现场电磁阀组(16)切换及打开与关断，外部接入220V电源(17)经由稳压电源(7)为西门子300系列PLC装置(5)供电。

说明书

说明书旋转电机状态监测系统
技术领域
本发明涉及一种旋转电机状态监测系统。
背景技术
随着科学技术的发展，抽水蓄能机组的设计制造能力得到快速发展，抽水蓄能机组已在电力系统中占有相当份额，随着电网容量急剧增加，调频和峰谷差矛盾日益突出，合理利用电力资源成为急需解决的问题，因此抽水蓄能机组的需求将更加广泛。抽水蓄能机组与常规水轮发电机的通风系统有很大不同，是特殊的发电机组，一般来说抽水蓄能机组转速高，温升也高，通风冷却问题是其设计的关键问题之一。为确保发电电动机安全可靠运行，通常需要以初步设计为基础通过计算求出发电机的总风量及风量沿轴向的分配，并依据风速的大小，准确选择散热系数等数据，确保进行温度场计算时的边界条件更加合理准确，求出发电电动机各部分的温度情况。转子风速数据的准确程度，影响通风系统关键参数的选择。由于抽水蓄能机组结构复杂，实际的运行会出现与计算有偏差的状况，根据相似性原理，可以进行与真机相比按比例缩小的模型机试验，实际验证出真机状况，与理论计算相互校验，由于抽水蓄能机组的结构复杂性，对测试精度，准确度要求更高，因此选择远程监测诊断测试方案，实现对旋转电机状态参数直接准确测量，该系统同样适用于旋转电机状态在线监测。
发明内容
本发明提供了一种通过采用先进的测试手段和现代网络通信等技术实现直接、可靠和精确的旋转电机状态监测系统。本发明是通过以下技术方案实现的：一种旋转电机状态监测系统，放置在试验现场的监测装置机柜内部由隔板分隔成左右两部分，左侧安装美国国家仪器公司的NI PXI-1044机箱，NI PXI-1044机箱零槽内插有NI PXI-PCI8336远程控制卡经由30米通讯光纤连接到工业控制计算机上，控制现场数据采集，NI PXI-1044机箱的1、2号槽内插有NI PXI-6238模拟采集卡采集压力变送器传过来的电流信号，NI PXI-1044机箱的3、4、5号槽内插有NI PXI-6602计数器卡，采集电子翼轮式风速传感器传过来的脉冲信号，NI PXI-1044机箱的6号槽内插有NI PXI-6602计数器卡采集转速传感器传过来的脉冲信号测量机组转速，外部接入220V电源为监测装置的PXI系统供电，并经由线性电源为压力变送器供电，右侧安装西门子300系列PLC装置，西门子300系列PLC装置经由通讯电缆连接到工业控制计算机上，西门子300系列PLC装置插有六块西门子交流继电器卡控制现场电磁阀组切换及打开与关断，外部接入220V电源经由稳压电源为西门子300系列PLC装置供电，在线监测装置采用研华公司的工业控制计算机作为上位控制计算机，通过远程控制卡控制数据采集及通信，实现对静压，风速等关键数据采集、发送和接收。
本发明实现了对旋转电机状态参数的直接、可靠和准确测量，本发明中采用远程控制及现场站点控制改变了长期通风试验使用大量长距离接线的状况，现场仅采用短距离接线到采集与控制装置，与上位计算机的通讯采用一根光纤和一根通信电缆。这种方法避免了常规测量系统中信号传输过程中引进的各种干扰，使监测系统更稳定抗干扰能力更强，并且具有传输准确度高、时延短的特点，满足了要求工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于旋转电机结构的优化设计以及新产品的开发。
附图说明
图1是本发明旋转电机状态监测系统结构示意图
具体实施方式
如图1所示的一种旋转电机状态监测系统，放置在试验现场的监测装置机柜18内部由隔板分隔成左右两部分，左侧安装美国国家仪器公司的NI PXI-1044机箱4，NI PXI-1044机箱4零槽内插有NI PXI-PCI8336远程控制卡8经由通讯光纤2连接到工业控制计算机1 上，控制现场数据采集，NI PXI-1044机箱4的1、2号槽内插有NI PXI-6238模拟采集卡9采集压力变送器13传过来的电流信号，NI PXI-1044机箱4的3、4、5号槽内插有NI PXI-6602计数器卡10采集电子翼轮式风速传感器14传过来的脉冲信号，NI PXI-1044机箱4 的6号槽内插有NI PXI-6602计数器卡10采集转速传感器15传过来的脉冲信号测量机组转速，外部接入220V电源12为监测装置的PXI 系统供电，并经由线性电源6为压力变送器13供电，西门子300系列PLC装置5经由通讯电缆3连接到工业控制计算机1上，西门子 300系列PLC装置5插有六块西门子交流继电器卡11控制现场电磁阀组16切换及打开与关断，外部接入220V电源17经由稳压电源7 为西门子300系列PLC装置5供电，在线监测装置采用研华公司的工业控制计算机作为上位控制计算机，通过远程控制卡控制数据采集及通信，实现对静压，风速等关键数据采集、发送和接收。
本发明实现了对旋转电机状态参数的直接、可靠和准确测量，采用远程控制及现场站点控制改变了长期通风试验使用大量长距离接线的状况，现场测点与采集控制装置采用短距离接线，现场的采集控制装置与上位计算机的通讯则采用两根光纤和通信电缆，这种方法避免了常规测量系统中信号传输过程中引进的各种干扰，使监测系统更稳定抗干扰能力更强，并且具有传输准确度高、时延短的特点，满足了工作可靠性高的要求。本发明成果非常有助于旋转电机结构的优化设计以及新产品的开发。同时，也使各种类型在线监测成为可能。