[发明专利]一种电动设备全能效快速检测方法及装置无效
申请号: | 201110360363.2 | 申请日: | 2011-11-15 |
公开(公告)号: | CN102393244A | 公开(公告)日: | 2012-03-28 |
发明(设计)人: | 章国灿 | 申请(专利权)人: | 江苏碳标新能源科技有限公司 |
主分类号: | G01H1/00 | 分类号: | G01H1/00;G01P15/00;G01P3/00;G01M1/00 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 柏尚春 |
地址: | 210000 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电动 设备 能效 快速 检测 方法 装置 | ||
技术领域
本发明涉及一种电动设备全能效快速检测方法及装置。
背景技术
全球气候变化与能源紧缺问题日渐突出,我国在众多节能领域开展多层次、全方位的研究;其中,电机及其电动设备覆盖范围之广、节能潜力之大是众所周知的,电机及电动系统的节能研究与推广应用在国家节能工作中占据战略地位。然而,电机作为电动设备(系统)的心脏,以及电动设备(系统)本身结构、运行的复杂性,都对数学模型、指标量化、能效快速诊断、精确性技术改造等提出了严峻的挑战。电机及外围电动设备(系统)的实验室研究定标与工厂出厂额定效率是在相关国标或行业标准许可范围之内的。随着长时间运行,关键因素是在轴承磨损与轴平衡系统偏移下,能效参数直接显著降低;而且,磨损和不平衡将加速设备(系统)综合能效迅速降低。磨损和不平衡除了显著降低能效外,还间接导致设备加工精度降低为代表的一系列指标下降。
传统意义上电机能效检测依据输出功率与输入功率的比值,间接测量额定电压与电流以及对负载杂散损耗的处理。但在实际操作中,由于能效检测本身是一个复杂的物理过程以及测量的不精确,造成实际能效测评较为困难。对电机外围设备组成的复杂的电动设备(系统)的能效检测就更加困难,甚至难已建模精确分析。传统方法耗时长、以电参数检测为代表的数据繁杂、工作量巨大、一般不能在线多参数综合检测、且必须由机械电子、电气等相关专业人员操作与分析。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种快速的电动设备全能效快速检测方法及装置。
技术方案:电机各部件及外围设备在设计出厂时根据本身结构等特点,形成自身固有频率。由于电机各部件中关键部件是轴承与轴,轴承与轴结构、材质等确定,固有频率(特征频率)即已确定。在长期运行中,轴承的磨损与轴的不平衡,将直接导致能效参数降低。电机及外围电动设备中显著影响能效的关键部件轴承与轴固有频率不受电机运动状态而随机改变。本发明所述的电动设备全能效快速检测方法,包括如下步骤:
(1)确立电动设备额定工况或特设工况的频谱基准线,并建立相应对标数据库;额定工况与特设工况下能效值与关键部件失效后能效值按照定义区间做多组数据标定;国内外轴承作为标准件,按照公开的相关特征频率及频谱计算公式可迅速得出锁定的一个或多个原件的特征频谱;或与专业机构合作,直接调取库文件参考值;
(2)由宽频谱采集加速度振动传感器采集待测零件的振动信号,通过傅里叶变换成频谱信号;
(3)将步骤(2)采集的频谱信号与步骤(1)建立的对标数据库中的频谱基准线做频谱变化量与能效数值关联分析;
(4)由分析结果直接找到对应的失效零件,进行替换或优化。
其中步骤(1)中,所述频谱基准线由合格的电动设备出厂时整机运行中待测零件的频谱数据确立;或,由正常运行的电动设备的频谱数据确立频谱基准线。
上述频谱变化量与能效数值关联分析可由专门的频谱分析系统进行,分析结果可直接输出。宽频谱加速度振动传感器可根据检测需要,可以通过频谱采集装置同时并联多只传感器,再通过采集卡与计算机相连,计算机中的频谱分析系统可同时对多路信号进行处理与输出能效结果。
由上述检测方法,可维持电机及电动设备最佳能效状态运行,从而实现所有部件的综合改造节能途径。振动传感器安装位置不受具体限定,通过快锁装置在相关不同位置装夹比较,信号振幅有强弱变化,频率不受影响。
本发明所述实现上述检测方法的装置,包括:宽频谱采集加速度振动传感器、数据线或多路采集卡和计算机数据库,所述宽频谱采集加速度振动传感器与待测零件相连,将采集的信号通过数据线或多路采集卡输入到所述计算机数据库。
有益效果:1、本发明电动设备全能效快速检测方法,不需要对电机及外围设备(系统)进行大量电参数与负载检测,也不需对负载杂散损耗做繁琐分析;也避免了电参数检测的一定危险性。2、本发明方法不需要对单台电机及外围设备做单个参数逐一检测,也规避了电机与外围设备综合系统难以建模分析弊端。3、本发明方法中,振动频谱分析装置及对标数据库、频谱分析系统等分析工具体积小巧,高度专业系统集成,实现电机及外围设备(系统)的多参数同时在线频谱监测,并不完全需要专业机械电子、电气人员采集与繁琐分析处理。4、本发明方法在节能减排实践中,对成批电机及电动设备(系统)能实现在线、批量、几乎所有关键部件频谱采集的全能效分析、快速检测并直接输出打印数据分析报告。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明方法原理图。
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