故障检测系统及方法技术方案

本专利申请提供一种电动机故障检测系统及方法。该系统包括：数据收集传感器，其电耦合至一电动机；与用作电动机电流特征分析器的处理器，其仅基于该数据收集传感器采集到的被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况，并基于该检测到的所述电动机的性能状况提供表明该电动机内的故障的状况信息。所述方法包括：通过数据收集传感器测量来自电动机的功率消耗电流数据；通过用作电动机电流特征分析器的处理器，仅基于该被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况；及基于该检测到的所述电动机性能状况，为用户提供表明该电动机内的故障的状况信息。障的状况信息。障的状况信息。

【技术实现步骤摘要】
故障检测系统及方法


[0001]本专利申请总体涉及故障检测，并且更具体地涉及利用电能监视进行故障检测的系统及方法。

技术介绍

[0002]商业建筑物中通常有许多由电动机驱动的重要设备，比如暖通空调系统、电梯、泵送系统等。电动机容易出现各种类型的故障，这些故障给建筑物使用者和企业(operations)带来困扰。例如，电动机包含多个转子条，当一个旋转磁场经过转子条时会在转子条中产生一电压。电动机是许多类型机器的关键组件。例如，建筑物电力系统可支持运行压缩机、风扇、鼓风机、电梯、泵、传送带、涡轮机等的三相感应电动机。
[0003]相关研究表明，普通三相感应电动机首次失效时间(time to first failure)的平均失效率大约为3.13％。一个电动机的不同组件有不同的故障可能性。如果电动机故障了，可能就是主要的组件发生故障了。
[0004]电动机故障不一定意味着电动机停止工作了。电动机故障可包括低效的性能(performance)或表明电动机的一个组件接近完全故障的性能。

技术实现思路

[0005]在实施例中，本专利申请描述的电能监视器当与一电源线或电力系统连接时，可自动检测电动机的故障和异常性能，因而不需要对电动机的独立监视。
[0006]本专利申请提供一种故障检测系统及方法。在一个实施例中，一种故障检测系统包括：数据收集传感器，其电耦合至一电动机，该数据收集传感器为非电动机特定传感器且与一断路器相连，该断路器与所述电动机相关联；与用作电动机电流特征分析器的处理器，其仅基于该数据收集传感器采集到的被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况，并基于该检测到的所述电动机的性能状况提供表明该电动机内的故障的状况信息。
[0007]优选地，该数据收集传感器是一个数据收集器系统的组成部分，该数据收集器系统耦合至与该电动机相关的本地电力系统，以监视位于一个位置的总用电量，且所述数据收集传感器在位置上与所述电动机独立设置，更换所述数据收集传感器无需接近所述电动机。
[0008]优选地，该数据收集传感器是与该数据收集器系统相关联的多个基于电路的传感器之一；该多个基于电路的传感器用于在一个中心位置收集用电数据。
[0009]优选地，该多个基于电路的传感器用于超高频分解收集到的所述用电数据。
[0010]优选地，所述每个基于电路的传感器被夹在一个或多个对应的断路器上，该一个或多个断路器各自与被该数据收集器系统监视的电动机相关联，这些传感器连网在一起并与一个独立的通信接口连线，以与所述处理器通信。
[0011]优选地，该数据收集传感器在一段时间内收集数据，该处理器用于检测该电动机的电流消耗的变化并基于一个预测模型将该变化与该电动机的发展性故障进行关联，该预
测模型包括一个基于与该电动机具有同样极数和槽数的电动机的数据的统计模型。
[0012]优选地，所述故障检测系统进一步包括短期循环检测器；该短期循环检测器用于执行一种算法，该算法基于与该检测到的电流消耗变化相关联的发展性故障检测用电设备的设定点问题；且用于确定由发展性故障演变为一个或多个完全故障的预计时间。
[0013]在另一个实施例中，一种故障检测方法包括：通过数据收集传感器测量来自电动机的功率消耗电流数据，该数据收集传感器为非电动机特定传感器且与一断路器相连，该断路器与所述电动机相关联；通过用作电动机电流特征分析器的处理器，仅基于该被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况；及基于该检测到的所述电动机性能状况，为用户提供表明该电动机内的故障的状况信息。
[0014]优选地，所述通过该数据收集传感器测量功率消耗电流数据的步骤包括利用耦合至与该电动机相关的本地电力系统的一个数据收集器系统来监视位于一个位置的总用电量，且所述数据收集传感器在位置上与所述电动机独立设置，更换所述数据收集传感器无需接近所述电动机。
[0015]优选地，该数据收集传感器是与该数据收集器相关联的多个基于电路的传感器之一；该多个基于电路的传感器用于在一个中心位置收集用电数据。
[0016]优选地，该多个基于电路的传感器用于超高频分解收集到的所述用电数据。
[0017]优选地，所述每个基于电路的传感器被夹在一个或多个对应的断路器上，该一个或多个断路器各自与被该数据收集器系统监视的电动机相关联，这些传感器连网在一起并与一个独立的通信接口连线，以与所述处理器通信。
[0018]优选地，所述故障检测方法进一步包括：在一段时间内收集功率消耗电流数据；与检测该电动机的电流消耗的变化并基于一个预测模型将该变化与该电动机的发展性故障进行关联，该预测模型包括一个基于与该电动机具有同样极数和槽数的电动机的数据的统计模型。
[0019]优选地，所述故障检测方法进一步包括：利用一种算法检测短期循环，该算法基于与该检测到的电流消耗变化相关联的发展性故障检测用电设备的设定点问题；与确定由发展性故障演变为一个或多个完全故障的预计时间。
[0020]在又一个实施例中，一种非暂时性计算机可读介质，被用于控制计算机执行一种故障检测方法的指令编码，该方法包括：通过数据收集传感器测量来自电动机的功率消耗电流数据，该数据收集传感器为非电动机特定传感器且与一断路器相连，该断路器与所述电动机相关联；通过用作电动机电流特征分析器的处理器，仅基于该被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况；及基于该检测到的所述电动机性能状况，为用户提供表明该电动机内的故障的状况信息。
[0021]优选地，所述测量功率消耗电流数据的步骤包括控制所述数据收集传感器以监视位于一个位置的总用电量，该数据收集传感器是一个数据收集器系统的组成部分，该数据收集器系统耦合至与该电动机相关的本地电力系统，且所述数据收集传感器在位置上与所述电动机独立设置，更换所述数据收集传感器无需接近所述电动机。
[0022]优选地，该数据收集传感器是与该数据收集器系统相关联的多个基于电路的传感器之一；该多个基于电路的传感器用于在一个中心位置收集用电数据。
[0023]优选地，该多个基于电路的传感器用于超高频分解收集到的所述用电数据。
[0024]优选地，所述每个基于电路的传感器被夹在一个或多个对应的断路器上，该一个或多个断路器各自与被该数据收集器系统监视的电动机相关联，这些传感器连网在一起并与一个独立的通信接口连线，以与所述处理器通信。
[0025]优选地，所述故障检测方法进一步包括：在一段时间内收集功率消耗电流数据；检测该电动机的电流消耗的变化并基于一个预测模型将该变化与该电动机的发展性故障进行关联；与利用一种算法检测短期循环，该算法基于与该检测到的电流消耗变化相关联的发展性故障检测用电设备的设定点问题。
【附图说明】
[0026]图1是根据本专利申请一个实施例的示例性故障检测分析图；
[0027]图2是根据本专利申请一个实施例的示例性故障检测分析图；
[0028]图3A和图3B是根据本专利申请实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种故障检测系统，其包括：数据收集传感器，其电耦合至一电动机，该数据收集传感器为非电动机特定传感器且与一断路器相连，该断路器与所述电动机相关联；与用作电动机电流特征分析器的处理器，其仅基于该数据收集传感器采集到的被测功率消耗电流数据检测该电动机的性能状况，并基于该检测到的所述电动机的性能状况提供表明该电动机内的故障的状况信息。2.根据权利要求1所述的故障检测系统，其中该数据收集传感器是一个数据收集器系统的组成部分，该数据收集器系统耦合至与该电动机相关的本地电力系统，以监视位于一个位置的总用电量，且所述数据收集传感器在位置上与所述电动机独立设置，更换所述数据收集传感器无需接近所述电动机。3.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中该数据收集传感器是与该数据收集器系统相关联的多个基于电路的传感器之一；该多个基于电路的传感器用于在一个中心位置收集用电数据。4.根据权利要求3所述的故障检测系统，其中该多个基于电路的传感器用于超高频分解收集到的所述用电数据。5.根据权利要求3所述的故障检测系统，其中所述每个基于电路的传感器被夹在一个或多个对应的断路器上，该一个或多个断路器各自与被该数据收集器系统监视的电动机相关联，这些传感器连网在一起并与一个独立的通信接口连线，以与所述处理器通信。6.根据权利要求2所述的故障检测系统，其中该数据收集传感器在一段时间内收集数据，该处理器用于检测该电动机的电流消耗的变化并基于一个预测模型将该变...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼，
申请(专利权)人：绿铜科技公司，
类型：发明
国别省市：