[发明专利]一种基于FFT算法和线上软件的电机保护系统

说明书

本发明提供一种基于FFT算法和线上软件的电机保护系统，通过FFT蝶形算法可以快速对电机的交流信号进行离散化处理，提高终端处理数据的效率，由此可以减小电机因终端数据处理不及时而导致保护出口来不及跳闸，从而造成电机的损坏，在上位机与WIFI之间架构一个云服务器，可以真正实现数据的远程传输，不受任何距离的限制，管控人员同时也可以通过手机APP和电脑客户端随时随地给电机发布指令，甚至可以对整个生产车间的电机进行组合式管理，提高检修的效率，同时也走向了产业的全面智能化。

技术领域

本发明涉及电机控制与保护技术领域，具体涉及一种基于FFT算法和线上软件的电机保护系统。

背景技术

电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。

(1)对称故障：对称故障包括过载堵转和三相短路等这类故障。对电动机的损害主要是热效应使绕组发热甚至损坏。其主要特征是电流幅值发生显著变化。

(2)不对称故障：不对称故障包括断相、逆项、相间短路、匝间短路等。这类故障是电动机运行中最常见的一类故障。不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。规程规定电动机三相电压不对称度不得超过5％，一旦超过5％，甚至远超过规程要求。这种不对称的三相电压可分解出正序分量和负序分量，正序电压显然低于正常运行电压，在正序电压作用下的电动机与降压运行的后果相似，即定子电流增大，引起发热增加；负序电压分量加在电动机上，会产生阻碍转子转动的制动力矩，为克服此力矩，会使电动机发热更严重，同时产生振动和噪音，这就导致电动机绕组烧损。

现有的电机保护方式主要包括热继电器为主的组合保护方式、传统的电磁型保护方式、温度保护和电子式保护四种。

热继电器为主的组合保护方式采用熔断器、接触器和短路器及热继电器的组合，结构简单、安装方便，但有保护时滞和对轻微过载与堵转保护欠佳的缺点，容易导致长期轻微过载运行使电动机绕组产生热累计，使得绕组绝缘老化造成电东机损坏，并且热继电器在动作过程中需要消耗较多的电能，不能继续使用时，必须全套更换。

传统的电磁型保护以反映故障前后电流量的变化为判据，根据电动机的启动特性，保护定值一定要多过电机的启动电流，这样定值要比其本身额定电流大许多倍，这对于电动机匝间故障、堵转等故障动作的灵敏度降低，只能保护电源电缆和定子入口的一部分。这就加重了电动机的损坏程度，绝大多数电动机在故障切除后，烧毁的部分无法修复。

温度保护是将温度传感器预埋于A处，而在远离A处的B处发生故障，传感器就有可能监测不到B处的温度变化，因而延误保护动作的时间而使故障扩大。温度保护的监测功能是局部的，且由于传感器埋在电动机绕组里，对传感器的维护和检修极为不便。

电子式保护一般包括通过检测电流值来反映过载、短路及堵转等以过流为特征的故障和通过检测电动机的电流是否缺相来反映断相故障这两种方法。但电动机内部绕组故障(如匝间短路、单相、两相接地等)一般是由于环境较差、长期运行不当等原因引起的。起初这类故障往往是局部的，并不出现过流，但若不及时处理会导致事故扩大，等到故障严重到需要过流保护时，电动机已经损坏，保护就失去了意义。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明提供一种基于FFT算法和线上软件的电机保护系统，可以利用PC端和手机端软件实现对电机的高效管控和保护。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于FFT算法和线上软件的电机保护系统，包括：