[发明专利]一种变频电机故障监测系统

权利要求书

1.一种变频电机故障监测系统，其特征在于，包括边缘侧数据采集模块、边缘侧特征提取模块、远端数据读取及参数下发模块和监测系统；其中，边缘侧数据采集模块用于进行变频电机的电流信号、轴承振动信号、轴承温度信号的同步采集；

边缘侧特征提取模块用于根据电机设备的动态电流信号以及电机极对数，计算电机的实时转速，根据电机的实时转速结合电机设备的动态电流信号，计算电机的电气故障特征指标；根据电机的实时转速，结合电机设备的轴承振动信号，计算电机的振动故障特征指标；将所述轴承温度信号作为电机的温度故障特征指标；

远端数据读取及参数下发模块用于与监测系统进行通信，获取监测系统发送的配置指令，将该配置指令并下发到边缘侧数据采集模块，使边缘侧数据采集模块根据该配置指令进行数据的同步采集；还用于与边缘侧特征提取模块通信，接收边缘侧特征提取模块发送的特征指标数据，并将这些特征指标数据上传至监测系统；

监测系统用于将振动故障特征指标、温度故障特征指标分别带入动态配置的报警阈值模型函数，求出振动报警阈值和温度报警阈值，报警阈值模型函数如下：

f(s)＝λ[μ(s)+3σ(s)]

式中，f(s)为报警阈值，μ(s)为振动故障特征指标的均值与转速的关系函数，或为温度故障特征指标的均值与转速的关系函数；σ(s)为振动故障特征指标的方差与转速的关系函数，或为温度故障特征指标的方差与转速的关系函数；λ为报警系数；

振动和温度故障特征指标的均值与转速的关系函数，以及振动和温度故障特征指标的方差与转速的关系函数，均通过拟合电机在正常工作状态时，各转速工作下振动测点的相应故障特征指标与转速间的关系曲线得到；

计算出当前时刻下电机的振动/温度故障特征指标的实际幅值，然后与报警阈值模型函数求得的振动/温度报警阈值对比，若超过振动/温度报警阈值，则进行相应的报警；比较计算出当前时刻下电机的电气故障特征指标的实际幅值，与相关国家标准设定的报警阈值，若超过报警阈值，则进行电气报警。

2.根据权利要求1所述的变频电机故障监测系统，其特征在于，所述监测系统还用于在电机启动的前设定时间内，不做报警判断；超过所述设定时间后，进行报警判断。

3.根据权利要求1所述的变频电机故障监测系统，其特征在于，所述电机的电气故障特征指标包括：三相电流的峰值因子、电流不平衡度、相电流。

4.根据权利要求1所述的变频电机故障监测系统，其特征在于，所述电机的振动故障特征指标包括：电机轴承各个振动测点的通频幅值、工频幅值、二倍频幅值、三倍频幅值、轴承故障频率幅值、峭度指标。