电机断轴的检测方法、系统、工业控制设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电机断轴的检测方法，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，包括：获取每台电机的转速值；根据每台电机的转速值，计算第i电机与其余N‑1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及第i电机与其余N‑1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；将第一转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长，以及第二转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长对应的第i电机确定为断轴电机；上述检测方法能够在第一时间检测出同步驱动的多台电机中的某台电机出现断轴。

【技术实现步骤摘要】
电机断轴的检测方法、系统、工业控制设备及存储介质
本申请涉及电机控制
，尤其涉及一种电机断轴的检测方法、系统、工业控制设备及存储介质。
技术介绍
对于一些大型设备的旋转、翻转、摇动等操作，需要使用多台电机进行同步驱动控制，在长时间服役后，电机转轴可能产生损伤、断轴，虽然一台电机断轴可能不会影响设备动作，但若不及时解决则会产生更大的安全隐患。以炼钢领域中的转炉设备为例，转炉的旋转运行是由四台相同型号倾动电机分别通过各自的一级减速机在共同驱动二次减速齿轮来驱使转炉旋转，四台倾动电机的安装在空间上互为对称。转炉操作因工况条件要求，转炉在加入废钢、兑铁、出渣及出钢等操作过程中，需要反复摇动转炉，且时常有“打反车”现象，对倾动电机转子轴造成一定冲击，在转炉兑铁和出钢转炉重载情况下尤为严重，日积月累造成倾动电机转子轴损伤、断裂。如果转炉其中一台倾动电机发生断轴，并不能直接影响转炉正常运转，因此无法立即发现断轴问题；虽然剩余三台倾动电机依然能够正常运转，但转炉的负载力矩将全部落在剩余三台倾动电机转子轴上，对三台倾动电机来说更加难以承担，势必造成更大的设备及安全隐患。而作业区对转炉倾动电机的检查是周期性的现场点检，如此则不能及时发现断轴问题，存在严重的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提供了一种电机断轴的检测方法、系统、工业控制设备及存储介质，以解决或者部分解决同步驱动的多电机系统无法主动、及时发现某电机出现断轴问题，影响设备安全运行的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电机断轴的检测方法，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，包括：获取每台电机的转速值；根据每台电机的转速值，计算第i电机与其余N-1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及第i电机与其余N-1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；将第一转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长，以及第二转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长对应的第i电机确定为断轴电机。可选的，预设差值为电机额定转速的1％～10％。可选的，在将第i电机确定为断轴电机之后，检测方法还包括：生成第i电机断轴的报警信号，并将第i电机断轴的报警信号发送至上位机，以使上位机根据第i电机断轴的报警信号进行报警。可选的，检测方法应用于转炉设备中同步驱动的4台倾动电机。进一步的，预设差值为每分钟30转～60转。进一步的，预设时长为0.5～5秒。基于上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种电机断轴的检测系统，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，检测系统包括：获取模块，用于获取每台电机的转速值；计算模块，用于根据每台电机的转速值，计算第i电机与其余N-1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及第i电机与其余N-1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；确定模块，用于将第一转速差的绝对值和第二转速差的绝对值同时大于等于预设差值，且持续时间超过预设时长的第i电机确定为断轴电机。可选的，检测系统还包括生成模块，用于生成第i电机断轴的报警信号，并将第i电机断轴的报警信号发送至上位机，以使上位机根据第i电机断轴的报警信号进行报警。基于前述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种工业控制设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时可以实现前述技术方案中的检测方法的步骤。基于上述技术方案相同的专利技术构思，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可以实现前述技术方案中的检测方法的步骤。通过本专利技术的一个或者多个技术方案，本专利技术具有以下有益效果或者优点：本专利技术提供了一种电机断轴的检测方法，通过获取同步驱动的N台电机中的每台电机的转速值，然后分别根据第i电机的转速值，实时监控第i电机与任意两台电机之间的转速差，当第i电机与一台电机之间的第一转速差的绝对值大于等于预设差值、持续时间大于等于预设时长，且第i电机与另一台电机之间的第二转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长时，将第i电机确定为断轴电机；上述检测方法是利用同步驱动的多电机在正常状态下的转速应当保持一致的控制原理，预设差值表示电机转速正常波动的极值，预设时长表示电机在控制反馈中出现短暂速度差的正常时间阈值，若某台电机与任意两台电机的转速差的绝对值均在预设差值以上，且持续时间均超过预设时长，则说明该电机出现了断轴问题；通过上述检测方法，能够在第一时间检测出某台电机出现断轴，从而能够及时安排处理，消除设备的安全隐患。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本专利技术一个实施例的电机断轴的检测方法的流程示意图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的判断相邻电机之间的转速差值的流程示意图；图3示出了根据本专利技术一个实施例的根据相邻电机之间的转速差值确定断轴电机的流程示意图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的电机断轴的检测系统示意图。具体实施方式为了使本申请所属
中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。传统的电机断轴检查方法，只能通过现场点检的方式被动发现，对设备的安全运行带来很大隐患。电机转子轴断轴多是突发性，因此对现场点检的时间周期制定、合理的人员安排带来一定困难。一旦没有及时发现，对现场设备的安全运行带来后果将是灾难性的。因此如何能够主动发现电机断轴，是首要解决问题。为了及时检测多电机同步驱动中的电机断轴问题，在一个可选的实施例中，如图1所示，提供了一种电机断轴的检测方法，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，包括如下步骤：S1：获取每台电机的转速值；S2：根据每台电机的转速值，计算第i电机与其余N-1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及第i电机与其余N-1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；S3：将第一转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机断轴的检测方法，其特征在于，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，所述检测方法包括：/n获取每台电机的转速值；/n根据所述每台电机的转速值，计算第i电机与其余N-1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及所述第i电机与所述其余N-1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；/n将所述第一转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长，以及所述第二转速差的绝对值大于等于所述预设差值且持续时间大于等于所述预设时长对应的所述第i电机确定为断轴电机。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机断轴的检测方法，其特征在于，应用于同步驱动的N台电机，N≥3且为整数，所述检测方法包括：
获取每台电机的转速值；
根据所述每台电机的转速值，计算第i电机与其余N-1台电机中的一台电机之间的第一转速差，以及所述第i电机与所述其余N-1台电机中的另一台电机之间的第二转速差；i依次取值1,2,…，N；
将所述第一转速差的绝对值大于等于预设差值且持续时间大于等于预设时长，以及所述第二转速差的绝对值大于等于所述预设差值且持续时间大于等于所述预设时长对应的所述第i电机确定为断轴电机。


2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述预设差值为所述电机额定转速的1％～10％。


3.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在将所述第i电机确定为断轴电机之后，所述检测方法还包括：
生成所述第i电机断轴的报警信号，并将所述第i电机断轴的报警信号发送至上位机，以使所述上位机根据所述第i电机断轴的报警信号进行报警。


4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述检测方法应用于转炉设备中同步驱动的4台倾动电机。


5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述预设差值为每分钟30转～60转。


6.如权利要求4所述的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙岩，郝冬彬，邓海峰，庞冠伟，贾兴宏，章洪闻，李珊珊，么春辉，王高飞，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13