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确定同步转速的方法

文献发布时间:2023-06-19 19:27:02


确定同步转速的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在由电机驱动的工作母机中确定所述电机的同步转速的方法。此外,本发明涉及一种处理设备、一种系统以及一种计算机程序。

背景技术

在运行由泵和驱动所述泵的电机、特别是异步电机组成的泵装置,特别是离心泵装置时,通常需要说明所述泵装置的运行点。涡轮机、特别是离心泵的在其排送流量-扬程特性或Q-H特性上的运行点特别是通过其排送流量(以下也称为输送量)来表征。存在各种可能性来确定所述运行点。可以通过测量排送流量或通过测量压力来确定运行点。在通过测量压力来确定的情况下,通常测量泵的压力侧和吸入侧之间的压力差。所述扬程被估计为压力差、密度和重力加速度的商。在水作为输送流体的情况下,1巴的压力差对应于约10米的扬程。此外,离心泵的运行点由电测量确定,其中在考虑电动机的效率的情况下从电流测量和电压测量中计算输出的电动机功率。

EP 2433 010 B1公开了一种用于确定工作母机和/或驱动所述工作母机的异步电动机的运行点的设备和方法。在该文献中公开的方法和在该文献中公开的设备可以用于未调节的异步电动机或在电网上运行的异步电动机,因为在这些情况下电机的同步转速是已知的。在该文献中,同步转速例如由电网频率乘以极对数来得出。然而,如果工作母机由转速经过调节的异步机器驱动并且同步转速因此未知,则确定工作母机的运行点是有问题的。

发明内容

因此,本发明的任务是至少部分地消除上述问题。特别地,本发明的任务是提出用于确定同步转速的改进的可能性和/或扩展已知方法的应用以用于不使用转速受到调节的异步电机的电测量变量来确定运行点。

上述任务通过具有权利要求1的特征的方法、具有权利要求12的特征的处理设备、具有权利要求13的特征的系统以及通过具有权利要求15的特征的计算机程序来解决。本发明的进一步特征和细节由相应的从属权利要求、说明书和附图得出。在此,结合根据本发明的方法描述的特征和细节当然也适用于根据本发明的处理设备、根据本发明的系统和根据本发明的计算机程序,反之亦然,从而关于本发明各个方面的公开总是相互参考或总是可以相互参考。

该任务特别是通过一种用于在由电机驱动的工作母机、特别是泵装置中确定所述电机的同步转速的方法来解决,所述电机特别是转速受到调节的异步电机和/或同步电机和/或旋转电机和/或电动机,特别是异步电动机。

在此情况下,可以有利地设置(电)调节设备,如变频器,用于调节所述电机、特别是异步电机的转速。

此外,可以执行以下方法步骤,优选地以给定顺序或以任何顺序先后执行,其中各个步骤和/或所有步骤也可以重复执行:

-对于所述电机和/或所述工作母机启动和/或执行至少一个(特别是机械的)测量变量的检测,以优选地获得特定于所述电机和/或所述工作母机的旋转声音和/或特定于同步转速的检测信息,特别是以噪声信息的形式和/或以所述测量变量的时间变化过程的形式,

-对所述检测信息进行信号分析,特别是频率分析,以获得所述检测信息的谱,特别是频谱,

-优选地基于所述调节设备的(特别是已知的和/或手动输入的)时钟频率,选择所述谱中的至少一个范围,特别是频谱中的至少一个频率范围,其中替代地或附加地也可以基于所述时钟频率的至少一个倍数和/或所述时钟频率的不同倍数来选择多个不同范围,

-在(相应的,所选择的)范围内、特别是频率范围中识别至少一个峰值(peaks),以确定特定于同步转速的至少一个或恰好两个或至少两个频率(在该相应范围内),其中所述(多个)频率可以分别是谐波的频率,即特别是由所述调节设备的谐波激发的频率,

-基于所确定的至少一个频率来确定所述同步转速。

这具有的优点是,无需访问工作母机、特别是电机和/或调节设备的电测量变量和/或无需了解调节设备的调节参数就可以确定同步转速。所述调节参数例如是用于调节转速的设定转速和/或控制变量等。此外,对于转速经过调节的电机或异步电机而言,同步转速可能偏离标称转速,并且例如始终刚好高于标称转速。异步电机情况下的旋转磁场特别是仅当转子与旋转磁场异步旋转时才在转子链中感应出电压和电流。旋转磁场和转子之间相对于旋转磁场转速(即同步转速)的转速差称为滑差。

可能的是,针对谱中包括所述时钟频率和/或所述时钟频率的倍数和/或所述时钟频率的不同倍数的不同范围执行选择步骤和识别步骤以及确定同步转速的步骤。例如,可以基于所述时钟频率和/或所述时钟频率的倍数和/或所述时钟频率的不同倍数来选择谱中的至少两个或至少三个不同范围。因此,每个范围可以包括时钟频率的不同倍数或时钟频率本身。可以在每个范围中识别峰值,以分别确定特定于同步转速的频率。然后可以为每个范围基于在该范围中确定的频率确定同步转速的值。还可以将所确定的值一起用于确定同步转速,以提高精度。因此,基于时钟频率进行选择还包括基于时钟频率的至少一个倍数来进行选择。

有利地,基于至少一个测量变量的检测来确定同步转速,所述至少一个测量变量仅作为电机或工作母机的运行的副作用出现,但仍然提供关于同步转速的推断。具体来说,这可以是声音(例如固体声压或空气声压),从而这些测量变量也可以理解为由电机或机器发射的噪声。在此,所述测量变量可以提供有关同步转速的信息。这些信息也可能来自运行的原则上被视为破坏性的影响,例如调节设备的噪声行为。这些信息还可以特定于电机和/或工作母机的旋转声音,即例如作为由电机和/或工作母机中的周期性交变力引起的噪声。在此,检测所述测量变量是为了通过所述检测信息使得这些信息能用于处理。为此,可以在检测期间将测量变量转换为检测信息,例如通过声音转换器和/或通过模数转换。

为了调节电机或异步电机的转速,所述调节设备可以具有至少一个功率电子开关,特别是以受控桥的形式。所述至少一个开关可以例如构造为功率晶体管,优选构造为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、结型场效应晶体管(JFET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)或IGC晶闸管。此外,可以通过脉宽调制(PWM)在调节设备中产生可变的输出电压。通过这种方式,可以在很宽的范围内调节所产生的输出电压及其频率的大小。

可能的是,所述检测信息通过以下方式特定于旋转声音和/或同步转速,即所述检测信息由所述电机和/或工作母机中的噪声发展产生。具体而言,在将可听范围内的PWM时钟频率用于所述调节设备的情况下,可能会出现干扰性噪声。这些噪声例如由定子的机械振动引起。提高时钟频率虽然可以导致这种效应减小,但也会导致变频器的损失功率增加。然而,根据本发明,噪声发展也可以用于基于所述噪声发展确定所述电机的同步转速。可以例如通过检测测量变量作为检测信息而将所述电机中产生的噪音用于处理(即诸如信号分析等的进一步的处理步骤),以通过所述处理来确定同步转速。在此可以利用同步转速对这些噪声存在影响的效应,特别是通过调节设备的旋转频率的幅度调制。因此,通过识别至少一个峰值所确定的频率也可以是特定于同步转速的。

还可以想到,进行频谱的至少一个窗口化以选择至少一个频率范围。在此情况下,分别设定用于窗口化(即窗口)的窗口宽度和/或窗口位置,使得通过随后识别相应频率范围内的至少一个峰值或至少两个或恰好两个峰值仅确定所述频率范围的(一个或多个)特定于同步转速的频率。如上所述,可以基于所述检测信息推断出同步转速。特别地,同步转速在此对检测信息的谱有影响。例如,在PWM的情况下激发表征同步转速的振荡,所述振荡的频率出现在所述调节设备的时钟频率附近或时钟频率的倍数附近。在此情况下,这些频率与时钟频率或倍数之间的距离取决于同步转速。然后可以设定窗口参数——窗口宽度和/或窗口位置,使得由至少一个窗口化产生的至少一个频率范围包括这些频率,但排除频谱中其他类似强度或更强的频率。这具有在随后识别峰值时仅确定这些频率的优点。窗口参数的具体设定以实现该期望功能例如可以通过在使用根据本发明的方法之前以校准的形式手动调整来进行。

也可以想到,将所述调节设备构造为变频器。替代地或附加地,可以围绕所述时钟频率和/或围绕所述时钟频率的至少一个倍数来选择所述至少一个频率范围,并且优选地所述至少一个频率范围分别具有时钟频率或时钟频率的倍数作为中心频率。因此,在进行选择时,用于选择所述至少一个频率范围的至少一个窗口在窗口化时被设定在围绕时钟频率和/或时钟频率的至少一个倍数的中央。通过这种方式,可以选择在与所述时钟频率和/或所述时钟频率的倍数一定距离处出现的频率,其中所述距离可能取决于同步转速。换言之,在选择时可以进行一个或多个窗口化,由此分别获得围绕时钟频率和/或其倍数的频率范围。

此外可选地规定,所述选择包括以下步骤:

-基于预定义的预期同步转速设定(至少一个)窗口宽度,

-基于所述时钟频率设定(至少一个)窗口位置,特别是设定在所述时钟频率和/或所述时钟频率的至少一个倍数处,例如在所述时钟频率或所述时钟频率的倍数的位置处,使得所述时钟频率或所述时钟频率的倍数形成所述频率范围的中心频率,

-对频谱进行至少一个窗口化以分别选择所述频率范围作为围绕所述时钟频率或所述时钟频率的倍数的范围,所述范围具有设定的窗口宽度和窗口位置。

该过程使得可以仅选择可用于确定同步转速的相关频率。上述步骤可以针对不同的窗口位置重复执行以进行选择,所述窗口位置优选地基于和/或在所述时钟频率和/或设施时钟频率的倍数和/或时钟频率的不同倍数处设定。换言之,也可以针对不同的范围多次窗口化,并且通过窗口化可以选择多个频率范围作为围绕所述时钟频率和/或所述时钟频率的不同倍数的范围。对于每个选择的频率范围,可以有利地基于在该频率范围中确定的频率估计同步转速的值,以基于这些值确定同步转速。

此外可以想到,所述时钟频率在从1kHz至20kHz的范围内,优选地在2kHz至16kHz的范围内,优选地在4kHz至12kHz的范围内。可以相应地限制在其中选择频率范围的范围。

此外可选地规定,机械测量变量不同于所述电机和/或所述调节设备的电测量变量,并且优选地与所述调节设备的调节参数无关地来检测。因此,根据本发明的方法也可以在不直接访问调节设备和/或电机的情况下执行,例如仅通过检测诸如声压等测量变量。

优选地可以规定,机械测量变量包括以下测量变量中的至少一个:

-压力,

-压力差,

-力,

-振动,

-固体声,

-空气声。

这使得根据本发明的方法能够在不直接接触电机和/或工作母机的情况下执行,例如通过根据本发明的处理设备,例如以移动测量设备的形式。

还可选地可以想到,设定所述频率范围的窗口宽度,使得在随后的识别期间识别恰好两个或至少两个峰值,以在所述峰值时分别确定特定于同步转速的频率之一,其中基于所确定的频率的频率差确定同步转速。这使得能够可靠地确定同步转速。

根据另一种可能性可以规定,所述频率范围的窗口宽度是预期同步频率(根据同步转速)的至少两倍或至少四倍。因此可以可靠地限制相关频率的范围。所述窗口宽度可以例如最大为预期同步转速的两倍或三倍或四倍或六倍。

本发明的主题还包括一种处理设备,例如测量设备,其也被设计用于处理,特别是数据处理。在此情况下规定,所述处理设备为了所述处理具有被设置用于执行根据本发明的方法的步骤的装置。因此,根据本发明的处理设备带来了与参照根据本发明的方法详细描述的相同的优点。

本发明的主题还包括一种系统,包括:

-工作母机,特别是泵装置,

-用于驱动所述工作母机的电机,特别是转速受到调节的异步电机,特别是所述工作母机的电机,优选地为了在所述工作母机中产生旋转运动以输送待输送的介质,

-所述工作母机的并且特别是所述电机的调节设备,优选地用于调节所述电机的转速,特别是为了调整所述旋转运动的当前转速,

-根据本发明的处理设备。

因此,根据本发明的系统带来了与参照根据本发明的处理设备和/或根据本发明的方法详细描述的相同的优点。

此外,在本发明的范围内可以规定,所述工作母机构造为泵装置,特别是离心泵装置,和/或所述处理设备与所述工作母机分开地设计,特别是设计为移动设备的形式。

本发明的主题还包括一种计算机程序,特别是计算机程序产品,包括指令,当所述计算机程序由根据本发明的处理设备执行时,所述指令促使所述处理设备执行根据本发明的方法。因此,根据本发明的计算机程序带来了与参照根据本发明的方法详细描述的相同的优点。为了执行所述计算机程序,所述处理设备可以具有处理器,所述处理器为此从所述处理设备的非易失性存储器中读取所述计算机程序。

根据本发明的解决方案可以用于执行文献EP 2 433 010 B1中描述的方法和/或运行该文献中描述的用于确定运行点的设备。具体而言,根据本发明的方法和/或根据本发明的处理设备可以用于为此目的确定同步转速(以下也称为同步的转速)。因此参考上述专利文献以及相关申请(WO 2010/133425),其内容由此并入本申请。因此,本发明的一个优点是可以将上述专利的应用范围扩展到转速受到调节的异步电机。

例如可以规定,所确定的同步转速用于确定工作母机的运行点。因此,根据本发明的方法也可以基于同步转速的确定来用于确定工作母机或驱动所述工作母机的电机的运行点。所述工作母机例如可以由转速受到调节的异步电机(作为电机)驱动,在所述异步电机中同步转速的确定通常是不可能的或者只能在技术上费事地实现。运行点可以通过工作母机所消耗的功率和/或其输送量来表征。

从而例如可以想到,执行以下步骤,以基于同步转速和工作母机的与所述同步转速不同的当前转速来确定运行点:

-从所述频谱中确定与所述工作母机和/或电机的旋转声音成线性比例的旋转声音频率,

-基于所确定的旋转声音频率确定所述工作母机的当前转速,

-确定所述电机的转速-扭矩特性曲线,例如至少基于诸如额定功率和/或额定转速的预给定的电动机参数和/或同步转速,

-从所确定的当前转速和所述转速-扭矩特性曲线中确定所述工作母机所消耗的功率,其中所述运行点由消耗的功率表征。

为了检测至少一个测量变量,可以使用一个或多个传感器,所述传感器将所述测量变量检测为所述工作母机的取决于运行点的测量变量。可以通过根据本发明的方法在工作母机的运行期间评估和/或存储以这种方式确定的测量值。在本发明中可以进一步规定,在不使用驱动异步电动机的电测量变量的情况下确定运行点。为此,可以从诸如压力、压力差、力、振动、固体声或空气声的机械测量变量中借助于信号分析、特别是频率分析确定与工作母机和/或电机的旋转声音成线性比例的频率(旋转频率)。由此可以确定工作母机的转速,并且可以从异步电动机的由滑差引起的转速-扭矩相关性来确定运行点。此外,工作母机所消耗的功率可以通过以下步骤来确定(电机在下文中简称为电动机):

-确定电动机的转速-扭矩特性曲线,特别是通过预给定的电动机参数,如额定功率和额定转速,必要时通过同步转速、侧力矩、翻转转速或翻转滑差。

-从所确定的驱动转速(即当前转速)和电动机的转速-扭矩特性曲线中确定所消耗的功率或所述电动机的扭矩。

在泵、特别是离心泵作为工作母机的情况下,可以规定从所述驱动转速中确定泵的输送量。然后对泵仅检测机械变量。泵的驱动转速或轴转速可以从所确定的旋转声音频率中确定。与例如借助于超声流量测量技术或磁感应流量测量技术直接测量输送量相比,具有相当大的成本优势。与基于电有效功率测量确定输送量相比,将复杂度和成本最小化。

根据本发明的处理设备可以布置在泵上、泵的驱动电动机上或泵的环境中和/或可以设计为与泵或泵的驱动电动机集成。

根据本发明的处理设备还可以根据由驱动转速或轴转速确定的消耗功率或轴功率来确定泵、特别是离心泵的输送量。

已证明适宜的是,根据本发明的处理设备根据描述电动机的转速-扭矩特性曲线的电动机参数以及根据描述排送流量-功率特性曲线的泵参数和驱动转速或轴转速来计算泵的输送量,特别是离心泵的输送量。

还可以规定,根据本发明的处理设备直接根据显示取决于负载的转速变化与泵的输送量之间关系的特性曲线来确定泵、特别是离心泵的输送量。这种特性曲线可以通过侧试运行确定并存储在数据存储器中,从而在离心泵运行期间可以调用该特性曲线。然而,这里使用了异步电动机的转速-扭矩依赖性,该依赖性会导致排送流量范围内的转速变化。从中可以特别简单地确定通过工作母机所消耗的功率和/或其输送量表征的运行点。

在根据本发明的处理设备的数据存储器中可以存储描述异步电动机的转速-扭矩依赖性的电动机参数和/或工作母机装置的其他技术数据。在工作母机的运行期间可以访问所述电动机参数和/或其他技术数据以确定运行点。处理设备不必检测电测量变量。处理变量可以根据唯一的测量信号(例如压力传感器信号)确定工作母机的运行点。

还可以规定,根据本发明的处理设备具有用于压力传感器的至少一个连接端,并且根据所连接的压力传感器的测量值来确定驱动转速或轴转速,以确定工作母机的运行点。用于检测静态压力的压力传感器也能够检测动态压力波动。这种压力传感器反正已经安装在许多泵上,特别是用于检测这些泵的最终压力。

执行各个方法步骤所需的参数可以存储或存储在根据本发明的处理设备的数据存储器中,因此可用于执行各个方法步骤。

附图说明

本发明的进一步的优点、特征和细节从以下描述得出,其中参照附图详细描述了本发明的实施例。在此,权利要求和说明书中提到的特征可以单独地或以任何组合成为本发明的重要部分。

图1示出了用于可视化根据本发明的方法的示意图,

图2示出了根据本发明的系统的部分的示意图,

图3示出了用于选择频率范围的频谱窗口化的示意图,

图4示出了在频率范围内识别峰值的示意图,

图5示出了定子电压的频谱的示意图,

图6示出了定子电压的频谱的示意性子图,

图7示出了噪声的频谱的示意图,

图8示出了噪声的频谱的示意性子图。

在下图中,对于相同的技术特征,即使来自不同的实施例也使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1在由异步电机2驱动的工作母机1情况下示意性地用相关的方法步骤可视化了根据本发明的用于确定电机2的同步转速n0的方法,所述电机具体地并且示例性地具有转速受到调节的异步电机2的形式。如图2所示,在此可以设置用于调节异步电机2的转速的调节设备3。调节设备3可以与工作母机1和/或根据本发明的处理设备10一起是根据本发明的系统的一部分。此外,异步电机2和调节设备3可以是工作母机1的一部分,而处理设备10可以设计为与工作母机1分开的移动设备。根据本发明的计算机程序可以非易失性地存储在处理设备10的存储器15中,以由处理设备10的用于执行根据本发明方法的方法步骤的处理器(未明确示出)执行。

根据本发明方法的第一方法步骤,可以启动对工作母机1和/或电机2中的至少一个机械测量变量的检测101,以获得特定于工作母机1和/或电机2的旋转声音的检测信息200。为此,例如可以对工作母机1和/或电机2使用诸如压力传感器和/或至少一个麦克风的传感器。然后可以进一步处理检测信息200,其中为了处理设置以下方法步骤:

-对检测信息200进行诸如傅里叶变换的频率分析102,以获得检测信息200的频谱210,

-基于调节设备3的时钟频率fT(即,必要时还基于时钟频率fT的至少一个倍数),在频谱210中选择103至少一个频率范围220,

-在(相应的)频率范围220中识别104至少一个峰值230或至少两个或恰好两个峰值230,以确定特定于同步转速n0的至少一个频率f1、f2,

-基于所确定的至少一个频率f1、f2确定105同步转速n0。

确定同步转速n0的目标可以是确定工作母机1的运行点。为此需要确定工作母机1的电机2、特别是异步电机的转速,为了确定转速,需要在第一步骤中确定电机2的当前同步转速n0。在此,在根据本发明的方法中可能的是,如果存在工作母机1和/或电机2的噪声,则频谱的检查可以导致当前同步转速的确定。

电机2中的磁激励声学噪声可能具有不同的原因,例如定子和转子使用,定子和转子饱和,基波气隙场之间的变频器馈电类型的耦合等,所述耦合通过变频器引起的电流基波和电流谐波馈电产生。在此在确定当前同步转速n0时可能存在的问题是,电机2是未知的,因此定子和转子使用以及定子和转子饱和都是未知的。因此有利的是,为了确定同步转速n0而评估振荡力,所述振荡力由于基波旋转场之间的耦合而在气隙中产生,所述基波旋转场通过变频器引起的电流基波和电流谐波产生。电流谐波在此可以通过变频器馈电的类型来确定。在此,根据本发明的方法可以适用于确定电机2中的同步转速n0,该电机使用具有对称三角载波信号的异步脉宽调制(PWM)欠振荡方法。

图5示出了针对4kHz的示例性时钟频率fT的电机2的定子电压的示例性频谱。与根据本发明的方法相关的频率由虚线矩形突出显示并且在图6中放大地示出。可以看出这是时钟频率fT的倍数,即例如2*fT=8kHz、3*fT=12kHz等,这些倍数导致特征性的频率边带(在图6中由虚线矩形突出显示)。围绕时钟频率fT或其倍数的虚线矩形在此也可以标识用于窗口化的可能窗口。相应频带的幅度附加地取决于调制度(调制指数)。电流和电压的频率边带可以用时钟频率fT和基波频率fS计算如下:

f

如果n

在图7中示例性的示出了在转速受到调节的异步电机2上运行的工作母机1的噪声的频谱210。用虚线矩形标识由变频器的谐波激发的与根据本发明的方法相关的频率。这些频率的放大图在图8中示意性地示出。

类似于定子电流和定子电压(参见图5和图6)的情况,在工作母机或电机2的噪声中也出现特征性的频率边带。这些频率边带在图8中由虚线矩形突出显示并且也围绕时钟频率fT的倍数(这里示例性地是4kHz)出现。然而,这些噪声频率从谐波频率(由于基波与谐波基波之间的相互作用)偏移了基波频率fS。因此,可以使用时钟频率fT和基波频率fS如下计算噪声的频率边带:

f

如果m

异步电机的当前基波频率fS可以例如从噪声信号的两个确定的谐波f

此外,同步转速n0由基波频率fS除以异步电机2的极对数p得出:

一旦同步转速n0已知,文献EP2 433 010 B1中公开的方法就可以有利地继续用于确定工作母机1的运行点。通过分析或比较多个频率窗口中的频率还可以提高准确度。

为了确定谐波,可以借助于窗口化和峰值识别来评估图7和图8中所示的频谱。如图3所示,选择103可以可选地包括频谱210的窗口化。为此,可以首先基于预定义的预期同步转速n0设定在图4中标识的窗口宽度fb。必须围绕调节设备3(特别是变频器3)的时钟频率和/或时钟频率的倍数考虑的最小窗口宽度可以通过±2·最大预期基波频率确定。然后可以基于时钟频率fT设定窗口位置。在所示示例中,窗口位置对应于时钟频率fT,从而可以将时钟频率解释为频率范围220的中心频率。替代地或附加地,也可以执行至少一个窗口化,其中窗口位置分别对应于时钟频率fT的倍数,从而可以将时钟频率fT的倍数解释为频率范围220的中心频率。然后可以切除该范围,即可以对频谱210窗口化以选择103频率范围220作为围绕时钟频率fT的具有设定的窗口宽度fb和窗口位置的范围。具体地,在此可以(例如通过测试系列)为窗口化设定窗口宽度fb和窗口位置,使得通过随后在频率范围220中识别104至少一个峰值230或至少两个或恰好两个峰值230仅确定频率范围220中特定于同步转速n0的频率f1、f2(参见图4)。为了识别峰值230,例如可以将频率范围220中的频率幅度与阈值进行比较,以将超过所述阈值的频率选择为特定于同步转速n0的频率f1、f2。换句话说,可以将幅度A解释为超过阈值的峰值230。

因此可以通过检查围绕时钟频率fT的倍数的范围中的频谱210来确定电机2的当前同步转速n0。可能的时钟频率例如可以是2kHz、4kHz、6kHz、8kHz、10kHz、12kHz、14kHz或16kHz。

根据图3和图4,频率范围220的窗口宽度fb可以被设定为,使得在随后识别104时识别出恰好两个或至少两个峰值230,以在峰值230时分别确定特定于同步转速n0的频率f1、f2之一。如上所述,这可以是谐波的频率f

图4示例性地示出了围绕f

一旦同步转速n

在此情况下,可以借助于常规方法从图3所示的检测信息200的频谱、特别是噪声中确定当前转速n。

此外,可以执行以下步骤以基于同步转速n0和工作母机1的不同于同步转速的当前转速来确定运行点:

-从频谱210中确定与工作母机1的旋转声音成线性比例的旋转声音频率,

-基于所确定的旋转声音频率确定工作母机1的当前转速,

-至少基于诸如额定功率和额定转速的预给定的电动机参数以及同步转速n0,确定异步电机2的转速-扭矩特性曲线,

-从所确定的当前转速和所述转速-扭矩特性曲线中确定工作母机1所消耗的功率,其中所述运行点由消耗的功率表征。

确定异步电机2的转速-扭矩特性曲线(n-M特性曲线)所需的参数也可以从异步电机2的铭牌数据中导出,例如额定或标称扭矩M

在异步电机2的侧力矩M

映射异步电机2的转速-扭矩特性曲线,即n-M特性曲线。利用异步电机2的滑差s

得出n-M特性曲线的变化过程

其中翻转转速n

通过这种方式,可以基于n-M特性曲线可靠地表征工作母机1,其中借助于根据本发明的方法确定为此所需的同步转速。

以上对实施方式的解释仅在示例的范围中描述了本发明。当然,在不脱离本发明的范围的情况下,实施方式的各个特征可以自由地相互组合,只要这具有技术意义。

附图标记列表

1 工作母机

2 异步电机,异步电动机

3 调节设备,变频器

10 处理设备

15 存储器

101 检测

102 频率分析,傅里叶分析

103 选择,窗口化

104 识别,峰值识别

105 确定,计算

200 检测信息

210 频谱

220 频率范围

230 峰值

f 频率

fT 时钟频率

fb 窗口宽度

f1 所确定的第一频率

f2 所确定的第二频率

n0 同步转速

A 幅度

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技术分类

06120115918345