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继电器寿命预测方法、装置、设备及存储介质

文献发布时间:2024-04-18 19:52:40


继电器寿命预测方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及电力电子驱动系统技术领域,尤其涉及继电器寿命预测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

在系统机械惯量较大的驱动系统中,比如传送系统、升降系统,要求电机能够快速停车,因此动态制动控制系统的可靠性就尤为重要。动态制动控制系统是由电磁继电器(又称动态制动继电器)选配动态制动电阻及相应的软件控制逻辑实现,在故障、急停、超程、失电等状态下,可以通过能耗制动缩短伺服电机停机距离,实现伺服电机快速停止。其中,电磁继电器的可靠性决定了动态制动控制系统的可靠性。

电磁继电器是一种以小电流、低电压控制大电流、高电压的开关器件,其输入回路作为控制系统,输出回路作为执行系统。目前,驱动系统中电磁继电器的寿命数据大多基于工程经验或失效数据,借助继电器在特定工况下的失效曲线预估得到。

然而,基于工程经验或失效数据分析预估得到的寿命数据并不准确,由于每一台机器的工作时间,尤其是动态制动继电器的使用频率各不一样,可能会导致完好的继电器提前更换,也可能会导致频繁使用的继电器延后更换。

发明内容

本申请的主要目的在于提供了一种继电器寿命预测方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中继电器寿命数据估计不准确的技术问题。

第一方面,本申请提供了一种继电器寿命预测方法,该方法包括:

获取电机驱动系统的运行参数,运行参数包括电机参数;

当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;

根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;

根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值;寿命模型曲线包括继电器的瞬时吸合功率和循环失效周期数的对应关系。

可选的,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值,包括:

根据运行参数计算继电器的瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流;

根据瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流计算瞬时吸合功率峰值。

可选的,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数;

根据运行参数计算继电器的瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流,包括:

根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压;

根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值计算瞬时最大切换电流。

可选的,当驱动系统包括动态制动电阻时,运行参数包括动态制动电阻的阻值和电机参数,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数;

根据运行参数计算继电器的瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流,包括:

根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压;

根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值、动态制动电阻的阻值计算瞬时最大切换电流。

可选的,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值,包括:

根据继电器的寿命模型曲线,获取瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数;

对瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数与吸合次数进行线性累计处理,得到继电器的累计寿命消耗。

可选的,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值之后,该方法还包括:

根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系确定最大吸合次数对应的瞬时吸合功率峰值,记为功率表征峰值;

根据功率表征峰值和继电器的寿命模型曲线,确定出功率表征峰值对应的循环失效周期数;

根据继电器的累计寿命消耗值和功率表征峰值对应的循环失效周期数计算出继电器的剩余寿命。

可选的,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值之前,该方法还包括:

获取继电器的寿命模型曲线。

可选的,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值之后,该方法还包括:

检测累计寿命消耗值是否小于寿命失效值;

若检测到累计寿命消耗值小于寿命失效值,则确定继电器未失效;

若检测到累计寿命消耗值不小于寿命失效值,则确定继电器失效,输出寿命失效信息。

可选的,当检测到累计寿命消耗值小于寿命失效值时,该方法还包括:

检测累计寿命消耗值是否大于寿命报警值;寿命报警值小于寿命失效值;

若检测到累计寿命消耗值大于寿命报警值,输出寿命报警信息。

第二方面,本申请还提出一种继电器寿命预测装置,该装置包括:

获取模块,用于获取驱动系统的运行参数,运行参数包括电机参数;

计算模块,用于当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;

获取模块,还用于根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;

计算模块,还用于根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值;寿命模型曲线包括继电器的瞬时吸合功率和循环失效周期数的对应关系。

第三方面,本申请还提出一种继电器寿命预测设备,该设备包括处理器和存储器,存储器中存储有至少一条指令,至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上述第一方面所示的继电器寿命预测方法。

第四方面,本申请还提出一种存储介质,该存储介质中存储有至少一条指令,至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上述第一方面所示的继电器寿命预测方法。

本申请实施例提供的继电器寿命预测方法,通过获取电机驱动系统的运行参数,当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值,解决了当前继电器寿命数据估计不准确的问题,达到了不需要增加额外的电路,即可在线实时监测动态制动继电器的寿命消耗状态,提高动态制动继电器寿命数据预测准确度的效果。

在利用电机驱动系统运行过程中的运行参数在线实时预测动态制动继电器的寿命消耗的基础上,有助于降低驱动系统中所使用的动态制动继电器的规格,缩小设计裕量,充分发挥继电器的最大能力,实现瞬时超功率应用,有益于降低成本。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种电机驱动系统的结构框图;

图2为本申请实施例提供的另一种电机驱动系统的结构框图;

图3为本申请实施例提供的继电器寿命预测设备的结构示意图;

图4为本申请实施例提供的一种继电器寿命预测方法的流程图;

图5为本申请实施例提供的一种寿命模型曲线的示意图;

图6为本申请另一实施例提供的一种继电器寿命预测方法的流程图;

图7为本申请又一实施例提供的一种继电器寿命预测方法的流程图;

图8为本申请实施例提供的一种继电器寿命预测装置的结构框图。

具体实施方式

为使本申请申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。

参照图1,其示出了一种电机驱动系统的结构框图,该电机驱动系统包括整流单元110、母线电容120、逆变单元及制动单元130、电机140、处理器150、继电器160,整流单元110接入三相交流电,逆变单元及制动单元130与电机140电连接,继电器160与电机140电连接;该电机驱动系统的动态制动单元包括继电器160。处理器150用于向逆变单元及制动单元130发送控制指令,以及当需要对电机进行动态制动控制时向继电器160发送吸合指令;吸合指令用于控制继电器160的触点吸合。

可选的,电机驱动系统的动态制动单元还可以包括动态制动电阻,如图2所示,继电器160和电机140之间还连接有动态制动电阻170。

图1和图2所示的电机驱动系统中采用三相动态制动,图1和图2中的电机驱动系统仅为示例性说明,电机驱动系统中动态制动单元的构成可根据实际情况情况确定。比如,当采用三相动态制动时,电机的任意两相之间连接一个继电器;当采取三相动态制动且还配有动态制动电阻时,电机的任意两相之间连接继电器和动态制动电阻;当采用其他类型的动态制动拓扑时,继电器和动态制动电阻根据实际情况设置在电机驱动系统中

本申请提供的继电器寿命预测方法用于在线预测电机驱动系中动态制动单元的继电器的寿命。

可选的,电机驱动系统中的电机为伺服电机或带编码器的异步电机,或者,电机驱动系统中的电机类型根据实际需求选择。

参照图3,图3为本申请实施例提供的继电器寿命预测设备的结构示意图。如图3所示,该继电器寿命预测设备可以包括:处理器301,例如中央处理器(Central ProcessingUnit,CPU),通信总线302、用户接口303,网络接口304,存储器305。其中,通信总线302用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口303可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),用户接口303还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口304可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity,WI-FI)接口)。存储器305可以是高速的随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器305还可以是独立于前述处理器301的存储装置。本领域技术人员可以理解,图3中示出的结构并不构成对继电器寿命预测设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

如图3所示,作为一种存储介质的存储器305中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及若干条指令,若干条指令中包括继电器寿命预测程序。

在图3所示的继电器寿命预测设备中,网络接口304主要用于与网络服务器进行数据通信;用户接口303主要用于与用户进行数据交互;继电器寿命预测设备通过处理器301加载存储器305中存储的继电器寿命预测程序,并通过处理器加载以实现本申请实施例提供的继电器寿命预测方法。

可选的,继电器寿命预测设备为电机驱动器。

请参照图4,图4示出了本申请实施例提供的一种继电器寿命预测方法的流程图,该方法适用于图3所示的处理器中,该方法包括:

步骤401,获取电机驱动系统的运行参数,运行参数包括电机参数。

在电机驱动系统运行时,实时获取电机驱动系统的运行参数。

电机驱动系统中的运行参数均可以通过电机驱动系统中原有的器件获取,不需要增加额外的电路。

电机参数用于表征电机性能和电机的运行状态。

步骤402,当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值。

当处理器向继电器发送吸合指令时,处理器根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值,吸合指令用于控制继电器触点吸合。

在电机驱动系统运行过程中,动态制动属于急停工况,动态制动瞬间的超功率应用会影响继电器寿命,而减速过程对继电器寿命的影响较小,因此,在预测继电器寿命时重点考虑继电器触点的瞬时吸合功率峰值,即在处理器向继电器发送吸合指令以控制继电器触点吸合时,根据运行参数计算继电器触点吸合时的瞬时吸合功率峰值,再利用基于计算得到的瞬时吸合功率峰值预测继电器的寿命。

每发送一次吸合指令,计算一次瞬时吸合功率峰值。

步骤403,根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系。

若本次发送吸合指令为第M+1次发送吸合指令,则在本次发送吸合指令之前,发送吸合指令的次数为M,共计算了M次瞬时吸合功率峰值,M次计算得到的瞬时吸合功率峰值中可能存在相同的值,即M次计算得到N个瞬时吸合功率峰值,其中,M=N,或,M>N,M、N为整数。

每次计算瞬时吸合功率峰值后,针对已经得到各个瞬时吸合功率峰值,确定各个瞬时吸合功率峰值出现的次数即对应的吸合次数,即M次计算后瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系如下表1所示:

表1

其中,N

若第M+1次发送吸合指令,第M+1次计算得到的瞬时吸合峰值功率为P

表2

若第M+1次发送吸合指令,第M+1次计算得到的瞬时吸合峰值功率不是P

表3

其中,n为正整数。

步骤404,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值。

寿命模型曲线包括继电器的瞬时吸合功率和循环失效周期数的对应关系,寿命模型曲线是预先获得的。不同型号的继电器对应的寿命模型曲线不同。

每一瞬时吸合功率P

根据寿命模型曲线,每个瞬时吸合功率峰值具有对应的循环失效周期数。

基于瞬时吸合功率峰值对应的吸合次数、瞬时吸合功率峰值对应的继电器的循环失效周期数,以及Miner线性累计损伤理论,可以计算得到继电器的累计寿命消耗值。

需要说明的是,上述步骤S401至步骤S404均在电机驱动系统运行时执行,即本申请实施例提供的继电器寿命预测方法为在线的继电器寿命预测方法。

综上所述,本申请实施例提供的继电器寿命预测方法,通过获取电机驱动系统的运行参数,当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值,解决了当前继电器寿命数据估计不准确的问题,达到了不需要增加额外的电路,即可在线实时监测动态制动继电器的寿命消耗状态,提高动态制动继电器寿命数据预测准确度的效果。

在利用电机驱动系统运行过程中的运行参数在线实时预测动态制动继电器的寿命消耗的基础上,有助于降低驱动系统中所使用的动态制动继电器的规格,缩小设计裕量,充分发挥继电器的最大能力,实现瞬时超功率应用,有益于降低成本。

在基于上述实施例的可选实施例中,本申请提供的继电器寿命预测方法还可以在线预测电机驱动系中动态制动单元的继电器的剩余寿命,即剩余吸合次数。

请参照图6,图6示出了本申请另一实施例提供的一种继电器寿命预测方法的流程图,该方法包括:

步骤501,获取电机驱动系统的运行参数,运行参数包括电机参数。

在电机驱动系统运行时,实时获取电机驱动系统的运行参数。

可选的,运行参数通过读取电机参数和编码器反馈参数获取。

该步骤在上述步骤401中进行了阐述,这里不再赘述。

步骤502,当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值。

该步骤在上述步骤402中进行了阐述,这里不再赘述。

步骤503,根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系。

该步骤在上述步骤403中进行了阐述,这里不再赘述。

步骤504,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值。

在根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值之前,获取继电器的寿命模型曲线。

若继电器寿命预测设备通过通信网络与服务器或云端连接,继电器的寿命模型曲线可以存储在服务器或云端,当需要进行继电器寿命预测时,继电器寿命预测从服务器或云端获取继电器的寿命模型曲线;在步骤504之前获取继电器的寿命模型曲线。

可选的,在电机驱动系统运行之前,获取继电器的寿命模型曲线并存储在存储器中;在步骤401或步骤501之前,获取继电器的寿命模型曲线。

继电器的寿命模型曲线通过继电器厂家或驱动系统供应厂家进行离线的单体实验测量获得。

该步骤在上述步骤404中进行了阐述,这里不再赘述。

步骤505,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系确定最大吸合次数对应的瞬时吸合功率峰值,记为功率表征峰值。

从瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系确定最大吸合次数,最大吸合次数对应的瞬时吸合功率峰值为出现频率最高的瞬时吸合功率峰值,即功率表征峰值,利用功率表征峰值估算继电器的剩余寿命即剩余吸合次数。

比如,根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系,最大吸合次数为N

步骤506,根据功率表征峰值和继电器的寿命模型曲线,确定出功率表征峰值对应的循环失效周期数。

根据寿命模型曲线可知,功率表征峰值P

步骤507,根据继电器的累计寿命消耗值和功率表征峰值对应的循环失效周期数计算出继电器的剩余寿命。

根据如下公式(1)计算获得继电器的剩余寿命:

N

N

需要说明的是,上述步骤S501至步骤S507均在电机驱动系统运行时执行。

在线预测得到继电器的累计寿命消耗值,并预测继电器的剩余吸合次数,得到剩余动态制动次数,在继电器使用频率不一的情况下,有助于准确预估各个动态制动继电器的实际状态,令频繁使用的场合可以及时更换继电器,使用频率较低的场合也不会出现提前更换的继电器的情况。

在基于图4和图6所示实施例的可选实施例中,上述步骤“根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值”,可由如下步骤实现:

步骤601,根据运行参数计算继电器的瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流。

瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流与动态制动单元的具体电路结构相关。

1、当驱动系统中的动态制动单元包括继电器,但不选配动态制动电阻时,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数,此时步骤601可由如下方式实现:

步骤6011,根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压。

瞬时最大切换电压U通过公式(2)计算:

U=f(η,k

其中,k

以三相动态制动的伺服驱动系统为例,瞬时最大切换电压U的计算公式为:

步骤6012,根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值计算瞬时最大切换电流。

瞬时最大切换电流I

I

f

其中,电机的输出频率f

以电机驱动系统中的电机是伺服电机为例,

以电机驱动系统中的电机是异步电机为例,计算电机的输出频率f

其中,P

以三相动态制动的伺服驱动系统为例,瞬时最大切换电流I

2、当驱动系统中动态制动单元包括继电器,且选配动态制动电阻时,运行参数包括动态制动电阻的阻值和电机参数,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数,此时步骤601可由如下方式实现:

步骤6013,根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压。

该步骤在步骤6011中进行了阐述,这里不再赘述。

步骤6014,根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值、动态制动电阻的阻值计算瞬时最大切换电流。

瞬时最大切换电流I

I

f

其中,电机的输出频率f

以电机驱动系统中的电机是伺服电机为例,

以电机驱动系统中的电机是异步电机为例,计算电机的输出频率f

其中,P

以三相动态制动的伺服驱动系统为例,瞬时最大切换电流I

步骤602,根据瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流计算瞬时吸合功率峰值。

瞬时最大切换电压U和瞬时最大切换电流I

在基于图4和图6所示实施例的可选实施例中,上述步骤“根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值”,即上述步骤404或步骤504可由如下步骤实现:

步骤603,根据继电器的寿命模型曲线,获取瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数。

根据继电器的寿命模型曲线,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系中每个瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数。

在一个例子中,瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系中的瞬时吸合功率峰值分别为P

步骤604,对瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数与吸合次数进行线性累计处理,得到继电器的累计寿命消耗。

根据Miner线性累计损伤理论,对已获得的所有瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数与吸合次数进行线性累计处理,得到继电器的累计寿命消耗。

继电器的累计寿命消耗L可以按公式(5)计算:

即,

在基于上述实施例的可选实施例中,本申请实施例提供的继电器寿命预测方法还可以设定继电器寿命的报警点或故障点,即在步骤“在根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系计算继电器的累计寿命消耗值”之后,如图7所示,该方法还包括:

步骤701,检测累计寿命消耗值是否小于寿命失效值。

寿命失效值是预先设定的。

若检测到累计寿命消耗值小于寿命失效值,则确定继电器未失效,说明继电器仍在安全使用范围。

若检查到累计寿命消耗值不小于寿命失效值,则确定继电器失效,输出寿命失效信息。

在一个例子中,寿命失效值为1。

可选的,当检查到累计寿命消耗值不小于寿命失效值时,将继电器禁止标志位置1,同时输出继电器的寿命失效信息。

寿命失效信息用于提示操作人员动态制动继电器故障,需要更换。

当检测到小于寿命失效值时,还可以检测继电器的寿命是否达到报警情况,即执行步骤702,检测累计寿命消耗值是否大于寿命报警值。

寿命报警值小于寿命失效值。在一个例子中,寿命报警值为0.8。

若检测到累计寿命消耗值大于寿命报警值,则输出寿命报警信息。

可选的,当检测到累计寿命消耗值大于寿命报警值时,将继电器警示标志为置1,同时输出继电器的寿命警示信息,继电器的寿命警示信息用于提示操作人员动态制动继电器的寿命即将耗尽。

若检测到累计寿命消耗值不大于寿命报警值,则说明继电器的寿命良好。

此外,本申请实施例还提出一种存储介质,该存储介质中存储有至少一条指令,所述至少一条指令由处理器加载并执行以实现如上文所示的继电器寿命预测方法。

参照图8,图8为本申请实施例提供的一种继电器寿命预测装置的结构框图,该继电器寿命预测装置包括:

获取模块80,用于获取驱动系统的运行参数,运行参数包括电机参数;

计算模块90,用于当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;

获取模块80,还用于根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;

计算模块90,还用于根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值;寿命模型曲线包括继电器的瞬时吸合功率和循环失效周期数的对应关系。

本申请实施例提供的继电器寿命预测装置,通过获取电机驱动系统的运行参数,当发送控制继电器吸合的吸合指令时,根据运行参数计算继电器的瞬时吸合功率峰值;根据发送吸合指令的次数和瞬时吸合功率峰值,获取瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系;根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系、继电器的寿命模型曲线确定继电器的累计寿命消耗值,解决了当前继电器寿命数据估计不准确的问题,达到了不需要增加额外的电路,即可在线实时监测动态制动继电器的寿命消耗状态,提高动态制动继电器寿命数据预测准确度的效果。

在利用电机驱动系统运行过程中的运行参数在线实时预测动态制动继电器的寿命消耗的基础上,有助于降低驱动系统中所使用的动态制动继电器的规格,缩小设计裕量,充分发挥继电器的最大能力,实现瞬时超功率应用,有益于降低成本。

可选的,计算模块90,还用于根据运行参数计算继电器的瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流;根据瞬时最大切换电压和瞬时最大切换电流计算瞬时吸合功率峰值。

可选的,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数;

计算模块90,还用于根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压;根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值计算瞬时最大切换电流。

可选的,当驱动系统包括动态制动电阻时,运行参数包括动态制动电阻的阻值和电机参数,电机参数包括驱动系统中电机的实时转速、定子电感量、定子电阻值、线反电动势系数;

计算模块90,还用于根据电机的实时转速和线反电动势系数计算瞬时最大切换电压;根据电机的实时转速、线反电动势系数、定子电感量、定子电阻值、动态制动电阻的阻值计算瞬时最大切换电流。

可选的,计算模块90,还用于根据继电器的寿命模型曲线,获取瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数;对瞬时吸合功率峰值对应的循环失效周期数与吸合次数进行线性累计处理,得到继电器的累计寿命消耗。

可选的,获取模块80,还用于根据瞬时吸合功率峰值和吸合次数的对应关系确定最大吸合次数对应的瞬时吸合功率峰值,记为功率表征峰值;根据功率表征峰值和继电器的寿命模型曲线,确定出功率表征峰值对应的循环失效周期数;

计算模块90,还用于根据继电器的累计寿命消耗值和功率表征峰值对应的循环失效周期数计算出继电器的剩余寿命。

可选的,获取模块80,还用于获取继电器的寿命模型曲线。

可选的,该继电器寿命预测装置还包括:

检测模块,用于检测累计寿命消耗值是否小于寿命失效值;当检测到累计寿命消耗值小于寿命失效值时,确定继电器未失效;当检测到累计寿命消耗值不小于寿命失效值时,则确定继电器失效,输出寿命失效信息。

可选的,检测模块,还用于当检测到累计寿命消耗值小于寿命失效值时,检测累计寿命消耗值是否大于寿命报警值;寿命报警值小于寿命失效值;当检测到累计寿命消耗值大于寿命报警值时,输出寿命报警信息。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备、电机控制器等)执行本申请各个实施例的方法。

以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

技术分类

06120116332135