[发明专利]用于管理机电系统的系统、装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于管理机电系统（105）的系统、装置（110）和方法。在一实施例中，该方法包括由处理单元（130）从一个或多个感测单元（115）实时接收与机电系统（105）相关联的操作数据。此外，该方法包括基于操作数据来检测与供应给机电系统（105）的功率相关联的事件。而且，该方法包括基于检测到的事件使用操作数据来配置机电系统（105）的虚拟复制品。附加地，该方法进一步包括通过在仿真环境中仿真所配置的虚拟复制品来生成一个或多个仿真结果。此外，该方法包括基于仿真结果来预测由于该事件所致的对机电系统（105）的影响。

本公开涉及机电系统领域，并且更特别地，涉及用于管理机电系统的系统、装置和方法。

诸如感应马达之类的机电系统在多相功率供应上操作。理想情况下，这种多相功率供应必须是平衡的。功率供应中的电压或电流不平衡可能使得机电系统发生故障。例如，电压不平衡会引起从任何相位通过轴承或机电系统主体的电流泄漏。因此，形成了浮动大地（floating earth），即与地球断开连接的接地，从而导致了波动的电流。除了上述情况之外，电压或电流不平衡还会导致机电系统的绕组中的不均匀电流流动。由于铜损耗，不均匀的电流流动会引起机电系统某些部分中增加的热耗散。因此，在机电系统的不同部分中形成了热点。本文中使用的术语“热点”指代机电系统的特定部分中由增加的热耗散所导致的高温区域。机电系统绕组中的热点的形成会增加与该绕组相关联的绝缘物（insulation）的退化速率。典型地，温度中每升高10℃，绝缘物的寿命就会减少50%。一般而言，与功率供应相关联的事件会影响机电系统的性能和寿命。因此，缺少关于由于这种事件所致的对机电系统的影响的信息可能会导致非预期的停机。

鉴于上述情况，存在对基于与功率供应相关联的事件来高效管理机电系统的需要。

因此，本发明的目的是提供一种用于管理机电系统的系统、装置和方法。

本发明的目的通过一种用于管理机电系统的方法来实现。术语“机电系统”可以指代基于电磁感应原理将电能转换成机械能的任何机电机器。这种设备的非限制性示例包括变压器、DC发电机、交流发电机、DC有刷马达、无刷马达、步进马达、伺服马达、同步马达、单相感应马达和多相感应马达。

该方法包括：从一个或多个感测单元实时接收与机电系统相关联的操作数据。在一个实施例中，操作数据指示与机电系统相关联的一个或多个操作特性。更具体地，操作特性包括与机电系统的操作相关联的一个或多个参数的值。一个或多个参数可以包括但不限于对应于机电系统的一个或多个组件的磁通量、电流、电压、振动和温度。在一个实现方式中，操作特性可以从一个或多个感测单元连续地实时接收。在另一个实现方式中，操作特性可以以规则的时间间隔从机电系统来接收。

有利地，本发明实时使用与机电系统相关联的操作数据以用于管理机电系统。

该方法进一步包括：基于操作数据来检测与供应给机电系统的功率相关联的事件。与功率相关联的事件可以包括但不限于电压不平衡、相位不平衡、电流不平衡和瞬变（transient）。在一个实施例中，基于操作数据来检测与供应给机电系统的功率相关联的事件包括：使用相关性模型从操作数据中的至少一个参数来确定该事件。相关性模型将该参数与供应给机电系统的功率中的该事件进行关联。相关性模型可以使用相关性分析技术被预先确定，该相关性分析技术包括但不限于皮尔森技术、肯德尔技术和斯皮尔曼技术。有利地，本发明便于使用合适的相关性模型来预测供应给机电系统的功率中的任何事件的影响。