一种涡轮温度故障辨识方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种涡轮温度故障辨识方法及装置，包括：温度传感器采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；将所述电阻信号输入信号调理模块，通过信号调理模块中的电桥将电阻信号转换为电压信号，电压信号经差分电路放大后，通过模数转换器转换成数字信号；将所述数字信号传输给处理模块进行处理，处理模块将数字信号换算出相应的涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。通过上述方法解决了现有技术中单端接地方式采集温度信号过程中的噪声干扰问题，提高了涡轮的温度故障辨识能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及涡轮故障检测领域，尤其涉及一种涡轮温度故障辨识方法及装置。
技术介绍
一些需要电机为本体的涡轮供气设备，由于使用环境的不同，例如湿热环境，振动环境，恶劣的电磁环境等等都有可能造成涡轮故障，涡轮损坏的部位也就相互不同。涡轮发生故障后，需要将涡轮拆下送去厂家检测修理。多数情况下，故障的发生是一种或者几种因素的累积效果。如果能在涡轮发生故障的时候，记录下关键的故障波形，对于维修检测人员将提供很大的便利。同时，也可以进一步追踪设备中的哪些异常会对涡轮造成损坏，挖掘出设计上的缺陷，对于研发过程和生产过程都有很好的意义，从而提升机器整体的性能。因此，对无刷直流电机的故障进行辨识有着重要的意义。在实际应用中由于涡轮周围散热环境差，热量逐渐积累或者涡轮持续高速旋转都会引起涡轮长时间工作在较高温度，使得涡轮绕组过热，材料老化。因此对温度的故障辨识是一个很重要的方面。现有技术中的电机温度故障的辨识装置对于温度信号的采集电路多采用单端接地方式，采集信号容易受到噪声干扰，精度较低，影响操作人员的判断。
技术实现思路
本专利技术提供一种涡轮温度故障辨识方法及装置，以实现精确地采集涡轮温度信号，并提高涡轮的温度故障辨识能力。第一方面，本专利技术实施例提供了一种涡轮温度故障辨识方法，包括:温度传感器采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；将所述电阻信号输入信号调理模块，通过信号调理模块中的电桥将电阻信号转换为电压信号，电压信号经差分电路放大后，通过模数转换器转换成数字信号；将所述数字信号传输给处理模块进行处理，处理模块将数字信号换算出相应的涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。进一步地，所述信号调理模块中的差分电路之后还配置有一个直流偏置电路，用于抬高测温信号的电压到正电压。进一步地，采集涡轮温度信号的同时，通过在涡轮相应位置安装速度传感器采集涡轮转速信号；安装霍尔传感器采集霍尔信号；安装电压/电流传感器采集电压/电流信号。进一步地，所述处理模块为涡轮主控中央处理器；或者，所述处理模块包括涡轮主控中央处理器和高速并行处理数字芯片，所述高速并行处理数字芯片将数字信号换算出相应的涡轮温度；所述涡轮主控中央处理器判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。进一步地，所述预设的温度阈值为75°C。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种涡轮温度故障辨识装置，该装置包括:信息采集模块，包括温度传感器，用于采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；信号调理模块，与所述信号采集模块连接，所述信号调理模块包括依次连接的电桥、差分电路和模数转换器，其中所述电桥用于将所述电阻信号转换成电压信号；所述差分电路用于将电压信号放大；所述模数转换器用于将经差分电路放大滤波后的电压信号转换成数字信号；处理模块，与所述信号调理模块连接，用于将所述数字信号换算出相应的涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。进一步地，所述信号调理模块中还包括:直流偏置电路，配置于所述差分电路和模数转换器之间，用于抬高测温信号的电压到正电压。进一步地，所述信息采集模块，还包括速度传感器，用于采集涡轮转速信号；霍尔传感器传感器用来采集霍尔信号；电压/电流传感器，用于采集电压/电流信号。进一步地，所述处理模块为涡轮主控中央处理器；或者，所述处理模块包括涡轮主控中央处理器和高速并行处理数字芯片，所述高速并行处理数字芯片将数字信号换算出相应的涡轮温度；所述涡轮主控中央处理器判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。进一步地，所述处理模块的预设温度阈值为75°C。本专利技术实施例提供的一种涡轮温度故障辨识方法及装置，通过在信息调理模块配置差分电路测量涡轮的温度信号，提高了温度测量的精度，解决了单端接地方式采集信号过程中的噪声干扰问题，通过精确地采集涡轮温度信息及反馈，能够实现及时准确的涡轮温度故障辨识，避免涡轮长时间工作在较高温度而损毁或者在涡轮发生故障时提供故障波形参数以供维修人员参考。【附图说明】图1为本专利技术实施例一提供的一种涡轮温度故障辨识方法的流程图；图2为本专利技术实施例一提供的实现涡轮温度故障辨识方法的示意图；图3为本专利技术实施例二提供的一种涡轮温度故障辨识装置的结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的一种基于无刷直流电机的涡轮温度故障辨识装置的差分电路的电路图；图5为本专利技术实施例二提供的一种基于无刷直流电机的涡轮温度故障辨识装置的直流偏置电路的电路图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的一种涡轮温度故障辨识方法的流程图，本实施例可适用于使用以电机为本体的涡轮供气设备中，对涡轮进行精确的温度故障识别。该方法通过安装温度传感器实时采集涡轮温度信号，并通过后续差分电路将所测温度信号放大提高温度故障辨识的精确度。在未发生故障时，该方法正常控制电机运转，发生故障时，该方法立即发出报警信号或者关断电机驱动电路，防止涡轮长时间工作在高温环境下而损坏，当涡轮损坏时，能提供发生故障时的关键故障波形以供维修人员参考。如图1所示，该方法具体包括如下步骤:步骤110、温度传感器采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；所述温度传感器能将涡轮温度转换成传感器的电阻信号，如PT100传感器。在电机驱动芯片或者三相全桥驱动电路附近安装该温度传感器，优选地，由于存在电机驱动芯片或者三相全桥驱动电路温度不高，而涡轮温度过高，仍持续驱动电机的情况，因此，将温度当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮温度故障辨识方法，其特征在于，包括：温度传感器采集涡轮温度信号，并将温度信号转换为电阻信号；将所述电阻信号输入信号调理模块，通过信号调理模块中的电桥将电阻信号转换为电压信号，电压信号经差分电路放大后，通过模数转换器转换成数字信号；将所述数字信号传输给处理模块进行处理，处理模块将数字信号换算出相应的涡轮温度并判断涡轮温度是否达到预设的温度阈值，若达到预设的温度阈值，正常控制电机的运转，否则关断三相全桥驱动电路，使电机停止运转或发出温度故障警示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，
申请(专利权)人：北京谊安医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11