在用于電氣和機械傳動的狀態(tài)監(jiān)測的方法中，從至少一個電氣動傳動采集電氣傳動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的測量數據，預處理所述測量數據，采用快速傅立葉變換從所述預處理的測量數據產生頻譜，從所述頻譜記錄檢測到的振動頻率和振動振幅，將所述檢測到的振動頻率和裝置振幅與至少一個檢測到的在時間上連續(xù)的振動頻率和振動振幅進行比較，在該比較中，對振動頻率和振動振幅上的有害變化進行界定，以及對有害變化進行指示。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于監(jiān)測電氣和機械傳動的狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。
技術介紹
由于紙張和紙板的生產設備、儀器儀表和控制系統(tǒng)的復雜性增加，以及停機時間變得更短，因此對狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的需求增加了。智能診斷包括預防狀態(tài)監(jiān)測和智能監(jiān)測。預防狀態(tài)監(jiān)測是基于預測，即，對未來事件的預期，以及診斷，即，對機器的狀態(tài)的推斷。智能監(jiān)測設法盡可能高效和適應性地向操作者傳達預防性的狀態(tài)監(jiān)測信息。紙張和紙板制造機的很多旋轉運動是由電機傳動的。軋輥系統(tǒng)包括電機、齒輪、電力傳輸軸、開關和線路。由于旋轉運動，在造紙機中有大量的振動。某些振動發(fā)生在加工的 正常狀態(tài)下，即它們是正常加工操作的一部分。然而，故障可能會引起正常狀態(tài)下的頻率和振幅變化以及新頻率的發(fā)生。電力傳輸軸的柔韌性產生扭轉振動。因為機械的磨損、慣性質量的變化或者電氣傳動的調整的變化，所以有害的扭轉振動的發(fā)生可能是漫長的過程。所使用的運行速度也可以與原始調諧和穩(wěn)定中使用的運行速度不同，在這種情況下，該運行速度可以加劇電力傳輸軸的扭轉振動。在這種情況下，扭轉振動對機械以及紙張和紙板生產過程可能是有害的。現有的離線解決方案是手動執(zhí)行的，并且它不能對振動進行連續(xù)監(jiān)測。在這種情況下，當系統(tǒng)變化以及振動開始時，它不能被足夠早地發(fā)現并且將發(fā)生機械損壞。市場上測量恒定振動的設備，主要用于發(fā)現軸承的損壞等。扭轉振動的監(jiān)測需要單獨的傳感器、連接裝置、程序以及結果的解釋。對電氣傳動的所有電力傳輸系統(tǒng)安裝單獨的的振動測量設備的安裝是非常費力和昂貴的。
技術實現思路
本專利技術的目的是建立一種用于監(jiān)測電氣和機械傳動的狀態(tài)的方法和系統(tǒng)。為了實現這一點，本專利技術的特征在于，如權利要求I和6的特征部分中限定的特征。本專利技術的一些其它優(yōu)選的實施方式具有從屬權利要求中限定的特征。在用于控制電氣和機械傳動的狀態(tài)的方法中，從至少一個電氣傳動米集電氣傳動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的測量數據。預處理該測量數據，通過變換快速傅立葉變換從該預處理的測量數據生成頻譜，并且從頻譜記錄檢測到的振動頻率和振幅。將檢測到的振動頻率和振幅與至少一個檢測到的在時間上連續(xù)的振動頻率和振幅進行比較。在比較中，對振動頻率和振幅上的有害變化進行界定，以及對有害變化進行指示。用于電氣和機械傳動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括從至少一個電氣傳動采集測量數據的裝置，預處理測量數據的裝置，采用快速傅里葉變換從預處理過的測量數據形成頻譜的裝置，保存從頻譜檢測出的振動頻率和振動振幅的裝置，將檢測到的振動頻率和振幅與至少一個檢測到的在時間上連續(xù)的振動頻率和振動振幅進行比較的裝置，在比較中界定振動頻率和振動振幅中的有害變化的裝置，以及指示有害變化的裝置。根據本專利技術的一個實施方式，使用窗口函數對測量數據進行預處理。根據本專利技術的第二實施方式，所使用的窗口函數是Hann窗口函數。根據本專利技術的另一個實施方式，向電氣傳動的控制系統(tǒng)指不有害變化。根據本專利技術的又一實施方式，測量數據為電機速度。本專利技術使得電傳動的電力傳輸中的扭轉振動的監(jiān)測和檢測成為可能。由于振動可以被足夠早地檢測和校正，因此有助于避免機械損害。 電力傳輸軸的有害振動可以在其開始發(fā)生之后立刻被檢測到。在這種情況下，在振動增大并且引起損害之前可能開始必要措施。由于利用電氣傳動的數據采集系統(tǒng)收集的信息執(zhí)行狀態(tài)監(jiān)測，因此無需新的單獨的振動測量設備。根據本專利技術的一個實施方式，電力傳輸軸中的振動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)連接到控制器，以便在有害振動發(fā)生時自動地校正調整量。在這種情況下，獨立地和自適應地進行電力傳輸軸中的振動的檢測、監(jiān)測和過濾。在其優(yōu)選實施方式中，該方法使用計算機實現。附圖說明下面，參照附圖，借助于某些一些實施方式對本專利技術進行更詳細的描述，其中-圖I圖示了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。具體實施例方式本專利技術的一個實施方式是通過電氣傳動的數據采集、用于紙張或紙板制造機中的軋輥傳動的電力傳輸軸的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。該方法用于檢測軋輥傳動的電力傳輸軸的特征振動頻率。電力傳輸軸的特征振動頻率的變化、有效值(即振幅)以及該特征振動的峰-峰值的變化都可以在該方法中被觀察到。從上述電機到軋輥的電力傳輸通過齒輪組件實現，該齒輪組件例如包括，軸、齒輪和開關。電力傳輸軸設計成使得它們的特征振動頻率在該軋輥的旋轉頻率范圍之外。電氣傳動通過電機將電能轉化為動能。電機和造紙機的軋輥之間的電力傳輸軸的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)有規(guī)律地進行測量和分析——例如，每個傳動每天進行一次。圖I圖示了狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。測量有規(guī)律地以及在彼此類似的條件下執(zhí)行(第I階段)。該分析包括首先進行測量，即信息的收集(第2階段)。通過旋轉機器，有包括周期性分量或旋轉分量的很多信號。在這種情況下，頻率水平的分析適合于機械和電氣組件的狀態(tài)監(jiān)測。例如，電氣傳動的數據采集系統(tǒng)從速度采集測量數據。適合于分析整個頻率范圍的電氣傳動的測量量的是電機的速度。在此之后，執(zhí)行加窗(windowing)作為對采集的測量數據的預處理(第3階段)。Hann函數被用于加窗以使得采樣值在時間上連續(xù)。其它可能的加窗函數例如，Blackmann函數和Hamming函數。加窗之后，將借助于快速傅立葉變換(FTT)計算一個或多個連續(xù)測量的頻譜(第4階段)。傅立葉分析有助于從信號中澄清某些頻率的振幅。將要分析的頻譜是這些頻譜的平均值(第5階段)。為了使分析獨立于軋輥系統(tǒng)及其電力傳輸系統(tǒng)，將獲得的頻譜的表面積按比例調節(jié)為一個常數。在此之后，通過算法對將要分析的頻譜進行分析(第6階段)。該算法有助于從頻譜中檢測頻率的峰值。在該分析中，基于振幅的大小，對超過振幅限制(其界定為有害的振動的振幅限制)的所有頻率分量進行排序。處于監(jiān)測的目的，針對檢測的頻率分量，記錄頻率、振幅和時間上的峰-峰參數(第7階段)。峰-峰參數是信號最大值和信號最小值的差。峰-峰參數用于計算速度的 實際值。它描述了信號中振動的強度。這些量值可以在二維視圖中監(jiān)測。因此，這些從頻譜計算的頻率分量被視為是有害的(第8階段)。報告該振動情況(第9階段)。當檢測到有害振動時，狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通知控制室或進行其它進一步處理。由于增加的特征振動，電力傳輸軸可能會損壞。因此,應該衰減振動,例如,通過改變機械結構、調整變速器或通過編程來衰減振動。權利要求1.一種用于電氣和機械傳動的狀態(tài)監(jiān)測的方法，在該方法中，從至少一個電氣傳動采集電氣傳動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的測量數據，預處理所述測量數據，通過快速傅立葉變換從該預處理的測量數據形成生成頻譜，從所述頻譜記錄檢測到的振動頻率和振動振幅，將所述檢測到的振動頻率和振動振幅與至少一個檢測到的在時間上連續(xù)的振動頻率和振幅進行比較，在所述比較中對所述振動頻率和振動振幅上的有害變化進行界定，以及對有害變化進行指示。2.如權利要求I所述的方法，其特征在于，使用窗口函數對所述測量數據進行預處理。3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述窗口函數是Hann窗口函數。4.如權利要求1-3所述的方法，其特征在于，向電氣傳動的控制系統(tǒng)指示該有害變化。5.如權利要求1-4所述的方法，其特征在于，所述測量數據為電機速度。6.一種用于電氣和機械傳動的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括從至少一個電氣傳動米集測量數據的裝置，預處理所述測量數據的裝置，采用快速傅里葉變換從預處理的測量數據形成頻譜的裝置，保存從頻譜檢測出的振動頻率和振動振幅本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：A·S·奧蘭科，
申請(專利權)人：ABB有限公司，
類型：
國別省市：
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