[发明专利]一种异步电动机的广义保护测控装置

说明书

技术领域

本发明为异步电动机的广义保护测控装置。异步电动机广泛应用于工业企业，因此本发明属于工业领域。

背景技术

异步电动机是工业企业重要的电力负荷和动力设备，在生产过程中的地位十分重要。异步电动机的典型常见故障可分为三类，如表1所示：

表1异步电动机常见故障

目前，我国绝大部分工业企业均对异步电动机配备了智能化的保护测控装置，提供堵转、过流、过热、过电压、低电压、不平衡等功能，对于电气故障及外部故障起到了完善的保护功能。对于机械故障，广大科研工作者也提供了多种解决方案，诸如振动监测、转矩监测、轴漏磁通监测、转速波动监测、定子电流监测等。

定子电流监测方法应用较广，它的理论基础如下：当电动机出现断条时，其定子电流中会出现特征频率为(1±2s)f_e的分量；当电动机出现偏心时，其定子电流中会出现特征频率为     )的分量。其中f_e为系统额定频率、s为电动机转差率、p为电动机极对数。电动机在起动过程中，转差率s的变化趋势为110，对应特征频率分量会随着转差率的变化做对应变化。基于该理论，科研工作者研究了多种算法，如自适应滤波法、派克矢量变换法、希尔伯特变换法以及瞬时功率法。这些算法的计算量比较大，易受固有噪声影响，分辨率较低。

异步电动机应用范围广大，数量众多，以一种经济有效的方法识别其机械故障具有重要的现实意义和应用价值。

发明内容

本发明提出了一种电动机的广义保护测控装置，它以现有的保护测控装置为基础，不需要增加新的外部信号，通过先进的算法识别电动机的机械故障，从而为电动机提供全面的保护和状态在线监测。

本发明通过在电动机起动过程中实时采集定子电流，针对其中任一相以IIR滤波器组为基础进行共轭特征信号的提取，根据共轭特征信号的变化情况来识别具体的机械故障。

本发明提取共轭特征信号的具体步骤和判据如下：

1.设计IIR滤波器，各IIR滤波器采用的传递函数如下：

低通IIR：H(s)=11+s/ωL+(s/ωL)2]]>

高通IIR：H(s)=(s/ωH)21+s/ωH+(s/ωH)2]]>