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感应电机集成状态监测功能
作者:倍福
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嵌入式系统/自动化软件展厅
组态软件, 单片机, ...
---倍福基于 PC 的控制技术:高计算能力确保直接处理和分析测量数据

KONČAR – Electrical Engineering Institute, Inc. 总部位于克罗地亚萨格勒布,具备丰富的专业知识,多年来,他们通过为发电机和发电设备、发电厂和轨道车辆开发的范围广泛的解决方案赢得卓著声誉。该研究所的一个战略目标是开发和生产专业的电机状态监测 (EMCM) 系统,以通过电动旋转机械在系统内进行状态监测和故障检测。

由 KONČAR 开发的 EMCM 是一个全面的在线状态监测系统,适合用于各种规格的低电压和高电压感应电机。它既可用于鼠笼式电机,也可用于滑环式电机,且可以监测和诊断所有关键的电机组件,以及长期存储数据和跟踪重要事件。

通过给感应电机安装一个 EMCM 系统,用户可以随时访问他们的计算机,从而可以在早期阶段检测出开发过程中出现的故障。这样可以优化系统管理:避免意外停机,且投资可以通过预防性维护得到更好的保护。早期错误检测也提高了员工的安全性,且更环保。

KONČAR 提供了两个版本的状态监测系统,一个是采用Beckhoff CX5010 系列嵌入式控制器的独立版本,一个是通过Beckhoff的 CP6207 面板型 PC 集成显示器的版本。数据采集任务通过高性能EtherCAT I/O 端子盒实现。测量系统的核心部分由 EL3632 状态监测端子模块构成,它可以直接连接 IEPE 加速度传感器。这种高级EtherCAT I/O 端子模块的高采样率和五阶模拟低通滤波器使得它非常适合用于 KONČAR 应用。除了试件振动之外,它也可以记录电机空隙中的轴承温度、电机电流和磁场强度。EMCM 是一个模块化、可扩展的系统,该系统也可以根据现有的感应电机进行改装。

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由 KONČAR 开发的 EMCM 是一个全面的在线状态监测系统,适合用于各种规格的低电压和高电压感应电机

KONČAR 全面的开发工作基于有限元计算和用于转子和定子绕组中故障检测的传感器,最终创建了一个基于磁场测量的创新测量方案,它集成在 EMCM 系统中,并且可以检测下列损害类型/故障:

– 鼠笼式电机中的一个或多个转子断条
– 转子鼠笼端环断裂
– 滑环电机中转子绕组内发生短路
– 定子绕组内发生短路
– 转子偏心度

EMCM 中的 CX5010 或 CP6207 都采用 Intel® Atom™ 处理器,能够直接处理和分析测得的数据(2 GB CF 卡用作存储介质)。智能化内存管理和事件驱动数据存档能够实现长期的历史数据监控。用户也能够调用趋势概览图。只需轻轻点击几次鼠标,该功能即能够以不同的时间分辨率(即秒、分、小时、天、月或年)在“机器历史”中提供一个主要事件概览。

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在本地 HMI 上实现数据可视化

有了面板型 PC CP6207,用户可以拥有一个本地TwinCAT PLC HMI,用于访问测量数据。可视化系统可以显示一个高效的系统概述,一个有关轴承振动和温度、故障状态和用来跟踪振动和电机电流的快速趋势图的报警和警告信息列表。

一个多用户的 Web 应用程序开发用于远程访问系统,该系统也可用于 CX5010 系列嵌入式控制器。它能够访问通讯网络内部的测量数据。

KONČAR 公司项目经理 Ante Elez博士在描述Beckhoff控制器的优点时说道:“对于我们的应用程序的主要优点是,我们找到了一个易于扩展的解决方案。它让我们能够根据手头的测量任务使用更多的EtherCAT测量端子模块对系统进行扩展。通过基于 PC 的平台,我们也可以更好地利用网络技术和数据库系统。”据 Ante Elez博士所述,该系统可以检测旋转机器中的几乎任何缺陷。自项目开始起,KONČAR 公司的技术发展由Beckhoff在克罗地亚的代理商Krovel公司提供支持。

KONČAR

KONČAR — Electrical Engineering Institute, Inc. 公司是 KONČAR 集团旗下一员。KONČAR 集团的主要业务涵盖电力工业和轨道交通装备。公司于 1921 年创立,总部位于克罗地亚首都萨格勒布。KONČAR 集团拥有 18 家附属企业和联营企业,员工总数约为 3800 人。KONČAR 集团的产品和系统出口至全球 100 多个国家。迄今在旋转机械行业,KONČAR 集团已生产了 175 台涡轮发电机,总装机容量为 5720 MVA,450 台水轮发电机,总输出量为 15,000 MVA,以及众多滑环和鼠笼式低电压和高电压(最高 10 MW)感应电机。

TC3 状态监测功能库

多功能状态监测功能库现在也可以用于TwinCAT 3 自动化软件平台了。PLC 功能库具有简单应用复杂算法的特点。当前的功能范围包括功率谱、包络线、波峰因数、平均值、峰度、RMS 计算和分类。软件模块可以跨越任务和内核运行,从而可以提供充足的性能。这种通用软件库的应用领域非常广泛。除了机器中传统的机械振动监测之外,该软件库也非常适合用于电网分析,例如,通过计算电网中的高次谐波。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (4/11/2015)
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