[发明专利]一种电机转速估算方法及系统

权利要求书

1.一种电机转速估算方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)采集待测电机的振动信号，根据振动信号得到对应的速度信号频谱；

2)根据待测电机的转速工作范围确定速度信号频谱上工作转频的上限和下限，取频率在工作转频上限和下限之间、幅值大于设定值的频谱数据作为待选数据；

3)确定待测电机的转频；

若待测电机为定频电机，则将对应待选数据中最大幅值对应的频率作为待测电机的转频；

若待测电机为变频电机，判断对应待选数据中各频谱数据的频率之间是否存在整数倍关系；若不存在整数倍关系，则将对应待选数据中最大幅值对应的频率作为待测电机的转频；若两个或两个以上的频谱数据的频率之间有整数倍关系，则取其基频作为待测电机的转频；

4)根据待测电机的转频计算待测电机的转速。

2.根据权利要求1所述的电机转速估算方法，其特征在于，步骤1)中，所述振动信号包括待测电机不同位置上的振动信号；根据待测电机不同位置的振动信号得到该电机的多个速度信号频谱；步骤2)、3)中，根据待测电机多个速度信号频谱得到待测电机的多个转频数值；

步骤3)中，若待测电机的多个转频数值中，有两个或两个以上的转频数值相等，则取该相等的转频数值作为待测电机的转频；若待测电机的多个转频数值中，转频数值各不相同，则取其平均值作为待测电机的转频。

3.根据权利要求1所述的电机转速估算方法，其特征在于，步骤1)中，所述振动信号包括待测电机不同位置上的振动信号；根据待测电机不同位置的振动信号得到该电机的多个速度信号频谱；步骤2)、3)中，根据待测电机多个速度信号频谱得到待测电机的多个转频数值；

步骤4)中，根据待测电机多个转频数值均对应计算出多个电机转速数值；若待测电机的多个转速数值中，有两个或两个以上的转速数值相等，则取该相等的转速数值作为待测电机的转速；若待测电机的多个转速数值中，转速数值各不相同，则取其平均值作为待测电机的转速。

4.根据权利要求2所述的电机转速估算方法，其特征在于，步骤3)中，若待测电机的多个转频数值中，转频数值各不相同，还判断各个转频数值是否呈等差数列，若不呈等差数列，则取差值的绝对值最小的任意两个转频数值中较大的一个作为待测电机的转频。

5.根据权利要求3所述的电机转速估算方法，其特征在于，步骤4)中，若待测电机的多个转速数值中，转速数值各不相同，还判断各个转速数值是否呈等差数列，若不呈等差数列，则取差值的绝对值最小的任意两个转速数值中较大的一个作为待测电机的转速。

6.根据权利要求1所述的电机转速估算方法，其特征在于，所述振动信号为通过振动加速度传感器采集的加速度振动信号。

7.根据权利要求6所述的电机转速估算方法，其特征在于，采集待测电机加速度振动信号的位置包括如下的一个或多个：电机驱动端轴承的径向水平位置、径向垂直位置、轴向位置，电机自由端轴承的径向水平位置、径向垂直位置、轴向位置。

8.根据权利要求1所述的电机转速估算方法，其特征在于，根据振动信号得到对应的速度信号频谱的方法为：通过采集器硬件电路对振动信号积分，或者通过嵌入式软件算法对振动信号积分得到速度信号。

9.根据权利要求1所述的电机转速估算方法，其特征在于，步骤1)中，在采集待测电机的振动信号之前，还包括如下判断采集振动信号的传感器是否正常工作及电机是否开机的步骤：

若传感器输出直流电压值在设定范围内，则判断对应传感器正常工作；

设定数量以上的正常工作的传感器输出的振动信号大于设定幅值，则判断电机开机；

若电机未开机则不再执行后续步骤。

10.一种电机转速估算系统，其特征在于，包括用于采集待测电机振动信号的传感器，与传感器连接并获得振动信号的处理器，所述处理器执行指令以实现如权利要求1～9任一项所述的电机转速估算方法。