[发明专利]一种基于噪声分析电机状态的故障分析器

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机故障分析器，特别是一种基于噪声分析电机状态的故障分析器。

背景技术

在现实生活中，中央空调内部安装有大量电机，而空调主机的故障通常是由于电机出现损害所引起的，但是电机的故障带有随机性，通常不能被预判，只能在电机出现故障、停转，并导致中央空调停止运行时才能被发现处理；电机常见故障有缺相、异物堵转和轴承损坏，目前电机故障分析方法是检测电机温度和检测电机电流，但这两种方法都不具备预判性，当电机故障极为严重时，控制器才能检测出电机具有异常状态，并停止电机运行；在实际当中，轴承损失通常是一个线性过程，不会直接导致电机直接停止转动，在轴承一开始出现磨损时，电机仍能运行，只是转动的阻力变大，随着电机的继续运行会加重这种磨损，从而加快轴承的损坏以至轴承失效，但在这种过程中电机的温度和电流并没有显著的变化，所以检测电机温度和检测电机电流不能有效地监控电机的状态。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种能预判电机故障的基于噪声分析电机状态的故障分析器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于噪声分析电机状态的故障分析器，包括主控电路，所述主控电路的输入端连接有噪声采样电路、无线模块和USB接口电路，输出端连接有以太网接口电路、通讯接口电路和闪存器。

所述主控电路包括主控芯片U1D，所述主控芯片U1D的芯片型号为V3S。

所述噪声采样电路包括声电转换器U12、双向稳压管D10、双向稳压管D11、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电容C89、电容C90、电容C91、电容C92、电容C93和电容C94；所述声电转换器U12的1引脚分两路，一路通过所述电容C94接所述主控芯片U1D的113引脚，另一路依次通过所述电阻R49和电阻R48接3V电压；所述声电转换器U12的2引脚分两路，一路通过所述电容C93接所述主控芯片U1D的114引脚，另一路依次通过所述电阻R46和电阻R47接地；所述双向稳压管D10一端接地，另一端接所述声电转换器U12引脚2与所述电容C93间的节点；所述双向稳压管D11一端接地，另一端接所述声电转换器U12引脚1与所述电容C94间的节点；所述电容C91一端接所述声电转换器U12引脚1与所述电容C94间的节点，另一端接所述声电转换器U12引脚2与所述电容C93间的节点；所述电容C89一端接所述声电转换器U12引脚2与所述电容C93间的节点，另一端接地；所述电容C90一端接所述声电转换器U12引脚1与所述电容C94间的节点，另一端接地；所述电容C92一端接所述电阻R48与所述电阻R49间的节点，另一端接所述电阻R46与所述电阻R47间的节点。

所述故障分析器通过所述噪声采样电路采集噪声数据，并根据噪声分析算法分解噪声，计算分析出电机的实时状态，所述噪声分析算法包括声量分析法、频域分析法和周期性分析法；所述声量分析法通过滑动平均法运算所述噪声采样电路离散采集的电机噪声，以不同的时间检测阶段分析噪声声量的变化趋势，实现电机运行状态的检测；所述频域分析法通过傅里叶换算法把所述噪声采样电路实时采集的电机噪声转化为噪声频谱，并与一般频谱进行对比，匹对噪声的频率分量的幅值和所处的频段，实现分析出当前电机状态；所述噪声周期性分析法把采集得到的电机声量与设定的滑动门槛值作交点运算，得出噪声交点并通过判别噪声交点的周期性实现机状态的分析。

本发明的有益效果是：本发明包括主控电路，主控电路的输入端连接有噪声采样电路、无线模块和USB接口电路，输出端连接有以太网接口电路、通讯接口电路和闪存器，故障分析器可通过以太网接口电路接入本地有线局域网，通讯接口电路包括RS232接口电路和RS485接口电路，能与PLC显示器等外部设备通讯，故障分析器主要是通过噪声采样电路采集噪声数据，当故障分析器获取到噪声数据后，采用多种分析方法分析噪声数据从而获取电机当前状态，能有效地预判出电机存在异物、老化或轴承润滑不足等故障，可以及时为空调电机进行维护，提高空调的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的电路原理方框图；

图2是本发明的电路原理图第一部分；

图3是本发明的电路原理图第二部分；

图4是本发明的电路原理图第三部分；

图5是本发明的电路原理图第四部分；

图6是本发明的电路原理图第五部分；

图7是本发明的电路原理图第六部分；

图8是本发明的电路原理图第七部分；