[发明专利]一种基于探测线圈组的故障检测系统

说明书

本发明公开了一种基于探测线圈组的故障检测系统，属于电机技术领域，所述系统中每个探测线圈组由多个磁场位置相同或相反的探测线圈正反串联形成；用于感应电机内的磁场变化并生成电压信号；短路检测模块，与多个探测线圈组连接，用于根据各个探测线圈组的电压信号和转子位置对短路故障进行检测、定位和切除；常规检测模块，与多个探测线圈组连接，用于各个探测线圈组的电压信号和转子位置对预设故障进行检测、分析和报错。本发明利用多个磁场位置相同或相反的探测线圈正反串联形成的探测线圈组感应电机内的磁场变化并生成电压信号；根据电压信号对故障进行识别和定位，由此解决现有故障探测技术检测效率低、定位速度慢的技术问题。

技术领域

本发明属于电机技术领域，更具体地，涉及一种基于探测线圈组的故障检测系统。

背景技术

在电机运行过程中，可能出现多种故障，某些故障会导致电机性能下降，如转子偏心、永磁体充磁不均匀等。而某些故障会导致严重的后果，例如当电机的绕组中发生匝间短路故障时，会在短路故障发生的导体中产生远高于额定电流的短路电路。短路电流在短路故障位置附近产生大量的热量，使绕组局部的温度急剧升高，使电机的绝缘条件进一步损坏，使短路故障扩散甚至导致电机零部件融化、产生明火等更为严重的后果。

现有的故障检测系统通过分析探测线圈中的电压信号的峰峰值、谐波含量与相位等特征量的变化，分析电机的运行状况，判断电机内故障的类型与位置，属于延时检测策略。电机控制系统在接收到探测线圈发出的故障信号后，根据故障的类型与位置做出相应的处理。当电机绕组发生匝间短路故障时，如果不立即处理，故障将在很短的时间内扩散，造成更严重的后果。而现有的采用延时检测策略的故障检测系统都需要至少1-2个电周期的采样时间，难以满足电机对于匝间短路故障检测的需求，故障检测效率较低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于探测线圈组的故障检测系统，其目的在于，将多个磁场位置相同或相反的探测线圈正反串联形成探测线圈组；利用探测线圈组感应电机内的磁场变化并生成电压信号；根据电压信号对故障进行识别和定位，由此解决现有故障探测技术检测效率低、定位速度慢的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于探测线圈组的故障检测系统，包括：

多个探测线圈组，每个所述探测线圈组由多个磁场位置相同或相反的探测线圈正反串联形成；每个所述探测线圈组用于感应电机内的磁场变化并生成电压信号；

短路检测模块，与所述多个探测线圈组连接，用于根据各个所述探测线圈组的电压信号和转子位置对短路故障进行检测、定位和切除；

常规检测模块，与所述多个探测线圈组连接，用于各个所述探测线圈组的电压信号和转子位置对预设故障进行检测、分析和报错；所述预设故障至少包括：磁钢充磁不均匀、转子动偏心和转子静偏心。

在其中一个实施例中，所述电机的各相均配置一个所述探测线圈组。

在其中一个实施例中，所述电机的各相绕组均配置一个所述探测线圈组。

在其中一个实施例中，所述电机的各个并联支路均配置一个所述探测线圈组。

在其中一个实施例中，将各个所述探测线圈组引出线的一端连接相连作为中性点；将所述中性点分别与所述短路检测模块和所述常规检测模块各自的中性点相连，锚定所述探测线圈组的电压信号，以减少多个所述探测线圈组的出线头数量。

在其中一个实施例中，所述短路检测模块采用检测-激活-切除的工作模式；当检测所述电压信号符合预设规律时激活并执行故障切除动作；当检测所述电压信号不符合所述预设规律时处于休眠状态。

在其中一个实施例中，所述短路检测模块包括：

短路触发单元，用于监测所述电压信号，当所述电压信号标识所述电机绕组内存在短路故障时，再基于转子位置确定故障位置，从而生成第一触发信号；