Устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода

Техническим результатом использования полезной модели является возможность прогнозирования состояния двигателей для недопущения наступления аварийных режимов электроприводов технологических агрегатов в АСУ КС и повышение быстродействия системы. Устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода содержит входные мультиплексоры напряжений 1, токов 2, реактивной мощности 3 и мощности возбуждения 19, выходы мультиплексоров соединены с входами блоков выделения модулей напряжений 4, токов 5, реактивной мощности 6 и мощности возбуждения, их выходы соединены с блоками прогнозирования значений сигналов 7, 8, 9 и 20 соответственно, состоящих из параллельно включенных дифференциатора 10, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов 11 и блока оценки модуля сигнала 12, их выходы подключены к входу блока оценки терм-значений 13, выходы блоков прогнозирования сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов 14, выход, которого соединен с одним входом модуля памяти 15, второй вход соединен с одним выходом дешифратора 16, сигналы с другого выхода дешифратора поступают на входные мультиплексоры, вход дешифратора соединен с выходом счетчика 17, на который поступают сигналы с генератора тактовых импульсов 18.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована на промышленных предприятиях с целью уменьшения аварийных режимов двигателей.

Несмотря на достаточно высокие показатели общей надежности современных двигателей, к ним предъявляются требования обеспечения необходимых для технологических процессов и ответственных производств наработки на отказ и уровней ремонтопригодности. Выполнение данных требований возможно только путем оснащения двигателей встроенной системой диагностирования (ВСД). Проектирование этой системы диагностирования должно вестись параллельно с проектированием объекта диагностики - автоматизированной системы управления компрессорных станций (АСУ КС). Однако более практичной функцией ВСД является не только диагностирование, но и прогнозирование состояния двигателей для недопущения наступления аварийных режимов в АСУ КС.

Известно решение по патенту РФ 91636 (G05B 23/02, опубл. 20.02.2010), которое является прототипом данной полезной модели. Устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода, содержащее входные мультиплексоры, дифференциатор, модуль памяти, выходы мультиплексоров соединены с входами блоков выделения модулей напряжений и токов, их выходы соединены с блоками прогнозирования значений сигналов и соответственно состоящих из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, их выходы подключены к входу блока оценки терм-значений, выходы блоков прогнозирования сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов, выход которого соединен с одним входом модуля памяти, второй вход соединен с одним выходом дешифратора, сигналы с другого выхода дешифратора поступают на входные мультиплексоры, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, на который поступают сигналы с генератора тактовых импульсов, и третий мультиплексор, выход которого соединен со входом блока выделения реактивной мощности, выход блока реактивной мощности соединен с блоком прогнозирования сигналов, состоящим из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, выход блока прогнозирования сигналов соединен с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов.

Однако данное устройство не учитывает возможность нарушения работы системы возбуждения двигателя. Надежность и адекватность действия устройства может быть повышена. Задача полезной модели - недопущение аварийных режимов двигателя, их фиксация для предотвращения и в перспективе - ускорение ремонта.

Техническим результатом использования полезной модели является возможность прогнозирования состояния двигателей для недопущения наступления аварийных режимов электроприводов технологических агрегатов в АСУ КС и повышение быстродействия системы.

Указанный результат достигается тем, что в устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода, содержащее входные мультиплексоры, дифференциатор, модуль памяти, выходы мультиплексоров соединены с входами блоков выделения модулей напряжений и токов, их выходы соединены с блоками прогнозирования значений сигналов и соответственно состоящих из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, их выходы подключены к входу блока оценки терм-значений, выходы блоков прогнозирования сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов, выход которого соединен с одним входом модуля памяти, второй вход соединен с одним выходом дешифратора, сигналы с другого выхода дешифратора поступают на входные мультиплексоры, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, на который поступают сигналы с генератора тактовых импульсов, и третий мультиплексор, выход которого соединен с входом блока выделения реактивной мощности, выход блока реактивной мощности соединен с блоком прогнозирования сигналов, состоящим из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, выход блока прогнозирования сигналов соединен с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов, введены четвертый мультиплексор, выход которого соединен с входом блока выделения мощности возбуждения, а вход с выходом счетчика, и блок мощности возбуждения, выход которого соединен с блоком прогнозирования сигналов.

Устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода содержит входные мультиплексоры напряжений 1, токов 2, реактивной мощности 3 и мощности возбуждения 19, выходы мультиплексоров соединены с входами блоков выделения модулей напряжений 4, токов 5, реактивной мощности 6 и мощности возбуждения, их выходы соединены с блоками прогнозирования значений сигналов 7, 8, 9 и 20 соответственно, состоящих из параллельно включенных дифференциатора 10, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов 11 и блока оценки модуля сигнала 12, их выходы подключены к входу блока оценки терм-значений 13, выходы блоков прогнозирования сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов 14, выход, которого соединен с одним входом модуля памяти 15, второй вход соединен с одним выходом дешифратора 16, сигналы с другого выхода дешифратора поступают на входные мультиплексоры, вход дешифратора соединен с выходом счетчика 17, на который поступают сигналы с генератора тактовых импульсов 18.

Схема работает следующим образом. Генератор 18 с определенной частотой подает прямоугольные импульсы на вход счетчика 17, с выхода счетчика поступает двоичный код, определяющий номер входа, поступает на мультиплексоры 1, 2, 3 и 19. Текущие значения фазного тока статора (ротора), линейного напряжения статора (ротора), реактивной мощности статора (ротора) и мощности возбуждения подаются в блоки прогнозирования значений сигнала 7, 8, 9, 20. Блоки 7, 8, 9 и 20 по своей функциональной схеме одинаковы, поэтому работу этих блоков рассмотрим на примере блока 7. В блок 7 подается текущее значение измеряемого сигнала, которое дифференцируется дифференциатором 10, полученная таким образом скорость изменения сигнала подается в блок оценки скорости изменения сигнала 11.

В зависимости от текущей скорости изменения сигнала блок 11 может присваивать три вида терм-значений: нулевая скорость, положительная скорость, отрицательная скорость. С входа блока оценки текущего значения сигнала 12 выдается терм-значение оценки контролируемого параметра, которое в зависимости от его величины может принимать следующие значения: норма, меньше нормы, больше нормы. С выхода блока оценки терм-значений 13 выдается прогноз величины наблюдаемого параметра в виде терм-значений, которые могут быть следующими: норма, меньше нормы, много меньше нормы, больше нормы, много больше нормы. По выходным прогнозируемым терм-значениям блок ассоциативной оценки 14 определяет прогнозируемую ситуацию и генерирует адрес, который подается на блок памяти 15. По данному адресу из блока памяти считывается вектор управляющих воздействий.

Устройство лингвистического диагностирования отказов асинхронного электропривода, содержащее входные мультиплексоры, дифференциатор, модуль памяти, выходы мультиплексоров соединены с входами блоков выделения модулей напряжений и токов, их выходы соединены с блоками прогнозирования значений сигналов и, соответственно состоящих из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, их выходы подключены к входу блока оценки терм-значений, выходы блоков прогнозирования значений сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов, выход которого соединен с одним входом модуля памяти, второй вход соединен с одним выходом дешифратора, сигналы с другого выхода дешифратора через счетчик поступают на входные мультиплексоры, вход дешифратора соединен с выходом счетчика, на который поступают сигналы с генератора тактовых импульсов, и третий мультиплексор, выход которого соединен с входом блока выделения реактивной мощности, выход блока выделения реактивной мощности соединен с блоком прогнозирования значений сигналов, состоящим из параллельно включенных дифференциатора, выход которого соединен с входом блока оценки скорости изменения сигналов, и блока оценки модуля сигнала, выходы блоков прогнозирования сигналов соединены с входами блока ассоциативной оценки терм-значений сигналов, отличающееся тем, что в устройство введены четвертый мультиплексор мощности возбуждения, блок выделения мощности возбуждения и четвертый блок прогнозирования значений сигналов, при этом выход мультиплексора мощности возбуждения соединен с входом блока выделения мощности возбуждения, а вход - с выходом счетчика, выход блока выделения мощности возбуждения соединен с блоком прогнозирования значений сигналов.