本发明专利技术公开了一种信号监测装置，所述信号监测装置能够实现对轴电流和/或轴电压的在线监测，以提高电机的应用安全性，且所述信号监测装置能够实现远距离传输。所述信号监测装置采用了双冗余供电，可自动切换至合适的量程档位以监测不同状态下的电机的轴电压，还可监测连接于被监测电机的接地电刷的磨损状态，以提高所述信号监测装置的稳定性和监测可靠性。所述信号监测装置支持多种通讯方式，支持MicroSD卡存储，以满足用户的通讯、存储需求。所述信号监测装置能够通过显示屏进行人机交互，使得用户可查询相关数据并根据需求设置相关参数。关参数。关参数。
【技术实现步骤摘要】
信号监测装置
[0001]本申请涉及工业自动化领域，更为具体地涉及信号监测装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着工业自动化不断发展，电机被越来越广泛地应用。为了满足更多的应用需求，机组的单机容量越来越高，轴电流和轴电压对电机运行造成的影响日趋严重。
[0003]轴电压是指电机运行时在电机的轴承两端产生的电压，或者电机的转轴与轴承之间产生的电压。轴电流是指电机运行时在电机的转轴、轴承、机座之间形成回路后该回路中的电流。磁场不对称、静电荷、静电感应、剩磁干扰等均可能产生轴电压和轴电流。例如，在电机运行过程中，电机的转子上保留的剩磁与工作介质之间的摩擦会导致处于旋转状态的转子产生较大的感应电压和感应电流，形成轴电压和轴电流。再例如，高速旋转的电机在正常工作时会产生静电荷，电荷逐渐积累将形成轴电压。
[0004]发电机的轴电压一直存在，一般在50伏以内，以汽轮机组和水轮发电机组为例，在正常工作时，轴电压分别为0.5V～2V和10V～30V。为了能够保护电机的轴承、汽封等部件，以减轻因静电而导致的磨损，降低对用于检测电机性能的探测设备(例如，转速测量仪)的探测信号的影响，通常将电机的转子的一端接地。例如，汽轮发电机组一般会在电机驱动端采用接地电刷或者滑环，工业透平机组一般会在电机的轴承座采用接地电刷，水轮机组一般将电机的转轴接入大地。转子的轴承座接地时，整个回路中的阻抗非常小，当轴电压增大到一定数值之后将破坏油膜，此时会在转轴上产生很大的轴电流，进而损坏轴承。另外，当转子积累静电时，转子和轴瓦之间会频繁放电击穿油膜并在轴瓦上形成点蚀，这也会进一步加重油膜劣化或者轴承腐蚀的程度，使得轴承性能下降，甚至损坏引发事故。
[0005]为了避免机组在长期运行中出现上述问题，需要对旋转机械轴电压和轴电流进行长期在线监测，一旦出现问题，必须及时检修更换轴承或者电刷等部件。相应地，一些用于监测轴电压和/或轴电流的方案已经被提出，然而，传统的轴电压和/或轴电流监测方案在实际应用中存在一些问题。
[0006]举例说明，在传统方案中，通常通过电流互感器测量轴电压和/或轴电流，然而，该测量方案仅限于近距离监测传输。因为远距离信号传输时较大的输出阻抗会使得互感器铁芯部分的磁导率变大，同时线圈的匝数也会增多，这样无疑会增大设计成本和工艺难度，而且在一些特殊工况下电流互感器也没有足够的安装空间，为实际安装选位和后期检修更换带来很大的不便，或者，恶劣的环境导致电流互感器无法精确测量轴电压和轴电流。
[0007]因此，需要提供一种优化的用于监测轴电压和/或轴电流的信号监测方案，以提高电机的应用安全性。
技术实现思路
[0008]本申请的一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置能够实现对轴电流和/或轴电压的在线监测，以提高电机的应用安全性，且在此基础上，所述信
号监测装置能够实现远距离传输，以适于被应用于更多的场景中。
[0009]本申请的另一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置通过轴电流和轴电压监测与其他性能参数监测相结合来实现对电机的多方位监测，以提高监测可靠性和电机机组的应用安全性。
[0010]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置采用了双冗余供电，可在一定条件下切换供电电源，以增强所述信号监测装置的运行可靠性。
[0011]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置可根据轴电压信号的变化自动切换至合适的量程档位以监测不同状态下的电机的轴电压，提高所述信号监测装置的稳定性和实用性。
[0012]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，在本申请的一些实施例中，所述信号监测装置不仅可监测被监测电机的轴电流和轴电压，还可监测连接于被监测电机的接地电刷的磨损状态，以结合两者的情况对被监测电机的运行情况进行监控，通过这样的方式来提高监测可靠性和电机机组的应用安全性。
[0013]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置支持多种通讯方式，以满足用户的通讯要求。
[0014]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置支持Micro SD卡存储，以满足用户的存储需求。
[0015]本申请的又一个优势在于提供了一种信号监测装置，其中，所述信号监测装置通过显示单元实现人机交互，使得用户可查询相关数据并根据实际应用需求设置相关参数，以使其适用于不同的场景。
[0016]为了实现上述至少一优势或其他优势和目的，提供了一种信号监测装置，其包括：
[0017]供电单元，适于电连接于电源，以为所述信号监测装置供电；
[0018]轴电压信号采集单元，用于采集被监测对象的轴电压信号；
[0019]轴电流信号采集单元，用于采集该被监测对象的轴电流信号；
[0020]模拟量转换单元，用于将轴电压信号转换为模拟量电流信号；
[0021]数据分析单元，用于对所述轴电压信号、所述轴电流信号和所述模拟量电流信号进行运算和分析，以获取轴电流和轴电压的安全性监测结果；
[0022]显示单元，用于显示至少一交互界面，以显示轴电流和轴电压的安全性监测结果；以及
[0023]处理器，用于响应于通过所述显示单元发出的指令，向所述显示单元传输数据。
[0024]在根据本申请的信号监测装置中，适于电连接于所述供电单元的电源包括主电源和副电源，所述供电单元包括一供电切换模块，以在第一供电模式和第二供电模式之间切换，当处于第一供电模式时，所述供电单元与该主电源导通，当处于第二供电模式时，所述供电单元与该副电源导通。
[0025]在根据本申请的信号监测装置中，当处于第一供电模式时，所述供电单元的供电压大于等于18VDC，当所述供电电源的供电电压低于18VDC时，所述供电单元切换至第二供电模式。
[0026]在根据本申请的信号监测装置中，所述轴电压信号采集单元包括用于采集该被监测对象的第一电压采集模块和第二电压采集模块，所述轴电流信号采集单元包括用于采集
该被监测对象的第一电流采集模块和第二电流采集模块，所述模拟量转换单元包括用于将轴电压信号转换为模拟量电流信号的第一模拟量输出模块和第二模拟量输出模块。
[0027]在根据本申请的信号监测装置中，所述轴电压信号采集单元包括第一量程单元、第二量程单元、第三量程单元和电连接于所述第一量程单元、所述第二量程单元和所述第三量程单元的档位切换电路，所述第一量程单元的电压信号采集范围为
‑
10V至+10V，所述第二量程单元的电压信号采集范围为
‑
200V至+200V，所述第三量程单元的电压信号采集范围为
‑
500V至+500V。
[0028]在根据本申请的信号监测装置中，所述轴电流信号采集单元的电流信号采集范围为
‑
10A至+10A。
[0029]在本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种信号监测装置，其特征在于，包括：供电单元，适于电连接于电源，以为所述信号监测装置供电；轴电压信号采集单元，用于采集被监测对象的轴电压信号；轴电流信号采集单元，用于采集该被监测对象的轴电流信号；模拟量转换单元，用于将轴电压信号转换为模拟量电流信号；数据分析单元，用于对所述轴电压信号、所述轴电流信号和所述模拟量电流信号进行运算和分析，以获取轴电流和轴电压的安全性监测结果；显示单元，用于显示至少一交互界面，以显示轴电流和轴电压的安全性监测结果；以及处理器，用于响应于通过所述显示单元发出的指令，向所述显示单元传输数据。2.根据权利要求1所述的信号监测装置，其中，适于电连接于所述供电单元的电源包括主电源和副电源，所述供电单元包括一供电切换模块，以在第一供电模式和第二供电模式之间切换，当处于第一供电模式时，所述供电单元与该主电源导通，当处于第二供电模式时，所述供电单元与该副电源导通。3.根据权利要求2所述的信号监测装置，其中，当处于第一供电模式时，所述供电单元的供电压大于等于18VDC，当所述供电电源的供电电压低于18VDC时，所述供电单元切换至第二供电模式。4.根据权利要求2所述的信号监测装置，其中，所述轴电压信号采集单元包括用于采集该被监测对象的第一电压采集模块和第二电压采集模块，所述轴电流信号采集单元包括用于采集该被监测对象的第一电流采集模块和第二电流采集模块，所述模拟量转换单元包括用于将轴电压信号转换为模拟量电流信号的第一模拟量输出模块和第二模拟量输出模块。5.根据权利要求4所述的信号监测装置，其中，所述轴电压信号采集单元包括第一量程单元、第二量程单元、第三量程单元和电连接于所述第一量程单元、所述第二量程单元和所述第三量程单元的档位切换电路，所述第一量程单元的电压信号采集范围为
‑
10V至+10V，所述第二量程单元的电压信号采集范围为
‑
...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄效峰，陈振宇，赵金燚，祝长生，郑涛，
申请(专利权)人：杭州伍德控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。