RS66615B1 - Postupak za određivanje sinhrone brzine - Google Patents
Postupak za određivanje sinhrone brzineInfo
- Publication number
- RS66615B1 RS66615B1 RS20250262A RSP20250262A RS66615B1 RS 66615 B1 RS66615 B1 RS 66615B1 RS 20250262 A RS20250262 A RS 20250262A RS P20250262 A RSP20250262 A RS P20250262A RS 66615 B1 RS66615 B1 RS 66615B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- frequency
- speed
- working machine
- window
- machine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P23/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
- H02P23/14—Estimation or adaptation of motor parameters, e.g. rotor time constant, flux, speed, current or voltage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0066—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by changing the speed, e.g. of the driving engine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0088—Testing machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
- G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/04—Frequency
- G01H3/08—Analysing frequencies present in complex vibrations, e.g. comparing harmonics present
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
- G01P3/02—Devices characterised by the use of mechanical means
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/301—Pressure
- F05D2270/3015—Pressure differential pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2270/00—Control
- F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05D2270/334—Vibration measurements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P2207/00—Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
- H02P2207/01—Asynchronous machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
<Opis>
<Ovaj pronalazak se odnosi na postupak za određivanje sinhrone brzine električne mašine kod radne mašine koju pokreće električna mašina. Dalje, pronalazak se odnosi na uređaj za obradu, sistem i>kompjuterski program.
Kada se radi sa sistemom pumpe, posebno sa sklopom centrifugalne pumpe, koji se sastoji od pumpe i električne mašine koja je pokreće, posebno asinhrone mašine, često je potrebna izjava o njenoj radnoj tački. Radna tačka mašine za protok fluida, posebno centrifugalne pumpe, na njenoj<karakterističnoj krivoj protoka i potisne glave ili Q-H karakterističnoj krivoj, karakteriše se posebno>njenim protokom, koji se u daljem tekstu takođe naziva brzina isporuke. Postoje različiti načini dase ovo utvrdi. Može se odrediti merenjem protoka ili merenjem pritiska. U poslednjem slučaju,<obično se meri razlika u pritisku između potisne i usisne strane pumpe. Visina pražnjenja se procenjuje kao količnik razlike pritiska, gustine i ubrzanja usled gravitacije. Kada se voda koristi kao tečnost za pumpanje, razlika pritiska od 1 bar odgovara visini isporuke od oko 10 metara.>Štaviše, radna tačka centrifugalne pumpe se određuje električnim merenjem, pri čemu se izlazna snaga motora izračunava iz merenja struje i napona, uzimajući u obzir efikasnost motora.
Iz DE 102009022107 A1 kao i EP 2433010 B1 poznati su uređaj i postupak za određivanje radne<tačke radne mašine i/ili asinhronog motora koji je pokreće. Postupak ili uređaj koji je u njemu otkriven može se primeniti na nekontrolisane ili asinhrone mašine koje se pokreću iz mreže, pošto>je u ovim slučajevima poznata sinhrona brzina električne mašine. Sinhrona brzina se ispostavlja na primer od mrežne frekvencije pomnožene brojem parova polova. Međutim, određivanje radne<tačke radne mašine je problematično ako je pokreće asinhrona mašina sa kontrolom brzine i>sinhrona brzina zato nije poznata.
DE 102017 213 131 A1 otkriva upravljanje aktuatorom određivanjem emisije buke i/ili vibracije<pomoću najmanje jednog akustičnog senzora dok aktuator radi na unapred definisanoj radnoj tački, i promenom radne tačke aktuatora ako je emisija buke i/ili vibracija u predhodnom opsegu.>
<DE 102006 008 048 A1 otkriva uređaj za detekciju brzine motora za detekciju brzine rotora>asinhronog motora, pri čemu se rotor pokreće da se okreće iniciranjem statora motora pomoću signala naizmenične struje, sa kontrolnim uređajem koji ubacuje harmonijsku komponentu frekvencije u kolo naizmenične struje, koji izdvaja signal naizmenične struje koja je viša od frekvencije iniciranja signala naizmenične struje, i kolom filtera koje ekstrahuje iz signalanaizmenične struje komponentu frekvencije koja se nalazi unutar frekvencijskog opsega ekstrakcijekoji je postavljen od strane filterskog kola.
<Zato je cilj ovog pronalaska da se bar delimično otklone gore opisani problemi. Konkretno, cilj ovog pronalaska je da predloži poboljšanu mogućnost za određivanje sinhrone brzine i/ili da proširi primenu poznatog postupka za određivanje radne tačke bez korišćenja električnih izmerenih>varijabli za asinhrone mašine sa kontrolom brzine.
Gore navedeni cilj se postiže postupkom koja ima karakteristike zahteva 1, uređajem za obradu koji ima karakteristike zahteva 12, sistemom koji ima karakteristike zahteva 13 i kompjuterskim programom koji ima karakteristike zahteva 15. Dalje karakteristike i detalji pronalaska proizilaze iz<odgovarajućih podzahteva, opisa i crteža.>
<Cilj se postiže postupkom za određivanje sinhrone brzine električne mašine, posebno asinhrone mašine sa kontrolom brzine i/ili sinhrone mašine i/ili rotacione električne mašine i/ili>elektromotora, posebno asinhronog motora, u radnoj mašini koju pokreće električna mašina, posebno u sklopu pumpe.
U ovom slučaju, (električni) upravljački uređaj kao što je frekvencioni pretvarač može biti pogodno<obezbeđen za kontrolu brzine električne mašine, posebno asinhrone mašine.>
<Dalje, sledeći koraci procesa se mogu sprovesti, poželjno jedan za drugim, navedenim redosledom>ili bilo kojim redosledom, pri čemu se pojedinačni i/ili svi koraci takođe mogu izvoditi više puta:
- inicijacija i/ili sprovođenje utvrđivanja najmanje jedne (posebno mehaničke) izmerene varijable u električnoj mašini i/ili radnoj mašini, po mogućnosti da bi se dobila informacija o<utvrđivanju koja je specifična za zvuk rotacije električne mašine i/ili radne mašine i/ili za sinhronu brzinu, posebno u obliku informacija o buci i/ili vremenske varijable, progresije merenja,>
<- sprovođenje analize signala, posebno analize frekvencije, informacija o detekciji da bi se dobio spektar, posebno frekvencijski spektar, informacija o detekciji,>
<- vršenje izbora najmanje jednog opsega u spektru, posebno najmanje jednog frekvencijskog>opsega u frekvencijskom spektru, poželjno na osnovu (posebno prethodno poznate i/ili manuelno unešene) taktne frekvencije kontrolnog uređaja, pri čemu se alternativno ili dodatno izbor nekoliko različitih opsega takođe može izvršiti na osnovu najmanje jedne višestruke taktne frekvencije i/ili različitih višestrukih taktnih frekvencija
- sprovođenje detekcije najmanje jedne vršne vrednosti (Peaks) u jednom (odgovarajućem, izabranom) opsegu, posebno frekvencijskom opsegu, da bi se odredila najmanje jedna ili<tačno dve ili najmanje dve frekvencije specifične za sinhronu brzinu (u ovom odgovarajućem opsegu), pri čemu svaka frekvencija(e) može biti frekvencija harmonika, tj. posebno frekvencije koje su izazvane harmonicima kontrolnog uređaja,>
<- sprovođenje određivanja sinhrone brzine na osnovu najmanje jedne utvrđene frekvencije.>Ovo ima prednost u tome što se sinhrona brzina može odrediti čak i bez pristupa električnim izmerenim varijablama radne mašine, posebno električne mašine i/ili upravljačkog uređaja, i/ili bez poznavanja kontrolnih parametara upravljačkog uređaja. Kontrolni parametri su, na primer, podešena brzina i/ili kontrolna varijabla ili slično, koji se koriste za kontrolu brzine. U slučajuelektrične mašine sa kontrolom brzine ili asinhrone mašine, sinhrona brzina takođe može daodstupa od nominalne brzine i, na primer, uvek bude malo iznad nominalne brzine. Rotaciono<magnetno polje u asinhronoj mašini indukuje samo napone i struje u fazama rotora kada se rotor>rotira asinhrono u odnosu na rotirajuće magnetno polje. Razlika u brzini između obrtnog polja irotora u odnosu na brzinu obrtnog polja, tj. h. sinhrona brzina se naziva klizanje.
<Moguće je da se koraci obavljanja selekcije i izvođenja detekcije i izvođenja određivanja sinhrone brzine izvode za različite opsege u spektru koji sadrži frekvenciju takta i/ili višestruku frekvenciju takta i/ili različite višestruke frekvencije takta. Na primer, najmanje dva ili najmanje tri različita opsega u spektru mogu biti izabrana na osnovu frekvencije takta i/ili višestruke frekvencije takta>i/ili različitih višestukih frekvencija takta. Svaki od opsega zato može uključivati različitu višestruku frekvenciju takta ili čak i samu frekvenciju takta. Vršne vrednosti se mogu detektovati u svakoj od oblasti kako bi se odredile frekvencije koje su specifične za sinhronu brzinu. Za svaki opseg, vrednost sinhrone brzine se tada može odrediti na osnovu frekvencija koje su u njemu određene.Određene vrednosti se takođe mogu koristiti zajedno za određivanje sinhrone brzine kako bi se<povećala tačnost. Izvođenje selekcije na osnovu frekvencije takta tako uključuje i izvođenje selekcije na osnovu najmanje višestruke frekvencije takta.>
<Sinhrona brzina je povoljno određena utvrđivanjem najmanje jedne takve izmerene veličine koja se>javlja samo kao prateći efekat rada električne mašine odnosno radne mašine, ali ipak daje zaključkeo sinhronoj brzini. To konkretno može biti zvuk (npr. zvučni pritisak koji se prenosi strukturom ili vazdušni), tako da se izmerena veličina može shvatiti i kao buka koju emituje električna mašina odnosno radna mašina. Merena veličina pri tome može da pruži informacije o sinhronoj brzini. Ove informacije mogu takođe biti rezultat efekta pogona koji se u osnovi smatra smetnjom, kao što jebučno ponašanje kontrolnog uređaja. Informacije takođe mogu biti specifične za zvuk rotacije električne mašine i/ili radne mašine, npr. pošto buku izazivaju periodične naizmenične sile u<električnoj i/ili radnoj mašini. Svrha utvrđivanja izmerene veličine je da ove informacije učini>dostupnim za obradu kroz informacije utvrđivanja. U tu svrhu, izmerena veličina se možekonvertovati u informacije za utvrđivanje tokom utvrđivanja, npr. pomoću zvučnog pretvarača i/ilipomoću analogno-digitalne konverzije.
<Upravljački uređaj može imati najmanje jedan energetski elektronski prekidač, posebno u obliku>kontrolisanih mostova, za kontrolu brzine električne mašine ili asinhrone mašine. Najmanje jedan<prekidač može npr. biti projektovan kao tranzistor snage, poželjno kao tranzistor sa efektom polja metal-oksida poluprovodnika (MOSFET), tranzistor sa efektom polja spoja (JFET), bipolarni>tranzistor sa izolovanim vratima (IGBT) ili kao IGC-tiristori. Dalje, promenljivi izlazni napon semože generisati u kontrolnom uređaju pomoću modulacije širine impulsa (PWM). Na ovaj način se nivo rezultujućeg izlaznog napona, kao i njegova frekvencija, mogu regulisati u širokim granicama.
<Moguće je da su informacije o detekciji specifične za zvuk rotacije i/ili sinhronu brzinu u tome što su informacije o detekciji rezultat stvaranja buke u električnoj mašini i/ili radnoj mašini.>
Konkretno, kada se koristi PWM frekvencija takta unutar zvučnog opsega za kontrolni uređaj, moguse pojaviti ometajući šumovi. Oni su npr. uzrokovani mehaničkim vibracijama statora. Povećanje frekvencije takta može smanjiti ovaj efekat, ali takođe može povećati gubitak snage frekvencijskog<pretvarača. Međutim, prema pronalasku, razvoj buke se takođe može koristiti za određivanje sinhrone brzine električne mašine na osnovu razvoja buke. Buka koju proizvodi električna mašina može, na primer, postati dostupna kao informacija detekcije utvrđivanjem merene veličine za>obradu (dakle daljih koraka postupka kao što je analiza signala, itd.), kako bi se odredila sinhrona brzina kroz obradu. Taj efekat se pritom može iskoristiti da sinhrona brzina utiče na ove šumove, posebno amplitudnom modulacijom rotacione frekvencije kontrolnog uređaja. Tako, frekvencije<određene detekcijom najmanje jedne vršne vrednosti takođe mogu biti specifične za sinhronu brzinu.>
<Dalje je moguće zamisliti da se najmanje jedan prozor frekvencijskog spektra izvede za odabir bar jednog frekvencijskog opsega. U ovom slučaju, širina prozora i/ili pozicija prozora za prozorovanje (tj. prozora) se može definisati na način da se naknadnim otkrivanjem najmanje jedne vršne vrednosti ili najmanje dve ili tačno dve vršne vrednosti u odgovarajućem frekvencionom opsegu odrede samo (jedna ili više) takvih frekvencija opsega frekvencija, koje su specifične za sinhronu>brzinu. Kao što je prethodno opisano, informacije o detekciji se mogu koristiti za određivanje sinhrone brzine. Posebno, sinhrona brzina ima uticaj na spektar informacija o detekciji. Na primer, kod PWM se pokreću oscilacije karakteristične za sinhrone brzine, čije se frekvencije javljaju oko frekvencije takta ili višestruke frekvencije takta kontrolnog uređaja. Rastojanje između ovih frekvencija i frekvencije takta ili više njih može zavisiti od sinhrone brzine. Parametri prozora, širina prozora i/ili pozicija prozora se tada mogu podesiti tako da bar jedan opseg frekvencija koji proizilazi iz najmanje jednog prozora uključuje ove frekvencije, ali isključuje druge slično jake ilijače frekvencije u spektru frekvencija. Ovo ima prednost u tome što se samo ove frekvencije<određuju tokom naknadnog otkrivanja vršnih vrednosti. Konkretno utvrđivanje parametara prozora za postizanje ove željene funkcije može, na primer uslediti manuelnim podešavanjem u vidu kalibracije, pre nego što se primeni postupak prema pronalasku.>
<Dalje je moguće da je kontrolni uređaj dizajniran kao frekvencijski pretvarač. Alternativno ili dodatno, najmanje jedan frekvencijski opseg može biti izabran oko frekvencije takta i/ili najmanje višestruke frekvencije takta, a poželjno je da svaki ima frekvenciju takta ili višestruku frekvenciju takta kao centralnu frekvenciju. Dakle, tokom selekcije, najmanje jedan prozor za izbor najmanje jednog frekvencionog opsega je postavljen centralno oko frekvencije takta i/ili najmanje jedne višestruke frekvencije takta kod prozora. Na ovaj način se mogu odabrati frekvencije koje se javljaju na udaljenosti od ove frekvencije takta i/ili višestruke frekvencije takta, pri čemu ovo rastojanje može zavisiti od sinhrone brzine. Drugim rečima, jedan ili više prozora se mogu izvesti tokom>selekcije, od kojih svaki rezultira opsegom frekvencija oko frekvencije takta i/ili višestruke iste. Dalje je opciono predviđeno da proces odabira uključuje sledeće korake:
- Određivanje (najmanje) jedne širine prozora na osnovu unapred definisane očekivane sinhrone brzine,
- Određivanje (najmanje) jedne pozicije prozora na osnovu frekvencije takta, posebno frekvencije takta i/ili najmanje višestruke frekvencije takta, npr. na poziciji frekvencije takta ili višestruke frekvencije takta, tako da frekvencija takta ili višestruka frekvencija takta formiraju centralnu frekvenciju za frekvencijski opseg,
- Izvođenje najmanje jednog prozora frekvencijskog spektra u svakom slučaju da se izabere opseg frekvencija kao opseg oko frekvencije takta ili višestruke frekvencije takta sa specificiranom širinom prozora i pozicijom prozora.
Ovaj pristup omogućava da se izaberu samo relevantne frekvencije koje se mogu koristiti za<određivanje sinhrone brzine. Moguće je da se gorepomenuti koraci za izvođenje odabira više puta izvode za različite pozicije prozora, koje su poželjno određene na osnovu i/ili na frekvenciji takta>i/ili višestrukoj frekvencije takti i/ili različitim višestrukim frekvencijama takta. Drugim rečima, prozori se takođe mogu izvoditi više puta za različite opsege, a prozori se mogu koristiti za odabir<više opsega frekvencija kao opsega oko frekvencije takta i/ili različitih višestrukih frekvencija takta. Za svaki od izabranih opsega frekvencija, vrednost sinhrone brzine može se povoljno proceniti na osnovu frekvencija koje su tamo određene da bi se na osnovu ovih vrednosti odredila sinhrona>brzina.
Štaviše, moguće je da je frekvencija takta u opsegu od 1 kHz do 20 kHz, poželjno 2 kHz do 16 kHz, poželjno 4 kHz do 12 kHz. Shodno tome, oblast u kojoj se bira opseg frekvencija može biti<ograničena.>
Dalje, opciono je predviđeno da se mehanička merena veličina razlikuje od električne merene<veličine električne mašine i/ili kontrolnog uređaja, i poželjno je da se detektuje nezavisno od>kontrolnog parametra kontrolnog uređaja. Prema tome, postupak prema pronalasku se takođemože izvesti bez direktnog pristupa kontrolnom uređaju i/ili električnoj mašini, npr. samo<utvrđivanjem izmerene veličine kao što je zvučni pritisak ili slično.>
<Poželjno, može se predvideti da mehanička merena veličina sadrži najmanje jednu od sledećih merenih veličina:>
<- pritisak,>
<- diferencijalni pritisak,>
- silu
- vibraciju,
- strukturni zvuk,
- vazdušni zvuk.
Ovo omogućava da se postupak prema pronalasku izvede bez direktnog kontakta sa električnom mašinom i/ili radnom mašinom, na primer pomoću uređaja za obradu prema pronalasku, na primer u obliku mobilnog mernog uređaja.
<Takođe je opciono moguće da se širina prozora frekvencionog opsega podesi tako da se tokom naknadne detekcije prepoznaju tačno dve ili najmanje dve vršne vrednosti kako bi se za svaku od vršnih vrednosti odredila jedna od frekvencija specifičnih za sinhronu brzinu, pri čemu se sinhrona brzina određuje na osnovu frekvencione razlike između utvrđenih frekvencija. Ovo omogućava pouzdano određivanje sinhrone brzine.>
<Prema daljoj mogućnosti, može se predvideti da širina prozora frekvencionog opsega bude najmanje dva ili najmanje četiri puta veća od očekivane sinhrone frekvencije (prema sinhronoj>brzini). Ovo omogućava pouzdano ograničavanje opsega relevantnih frekvencija. Širina prozora može npr. biti maksimalno dva ili tri puta ili četiri ili šest puta veća od očekivane sinhrone brzine. Pronalazak se takođe odnosi na uređaj za obradu, na primer merni uređaj, koji je takođe projektovan za obradu, posebno obradu podataka. Predviđeno je da uređaj za obradu ima sredstva koja su predviđena za izvođenje koraka postupka prema pronalasku. Dakle, uređaj za obradu prema pronalasku donosi sa sobom iste prednosti koje su detaljno opisane u vezi sa postupkom prema pronalasku.
<Predviđen je sistem koji se sastoji od:>
<- radne mašine, posebno sklopa pumpe,>
<- električne mašine, posebno asinhrone mašina sa kontrolisanom brzinom, posebno radne mašine,>za pokretanje radne mašine, poželjno da bi se stvorilo rotaciono kretanje u radnoj mašini za isporuku medija koji se transportuje,
- upravljačkog uređaja radne mašine i posebno električne mašine, poželjno za kontrolu brzine<električne mašine, posebno za podešavanje trenutne brzine rotacionog kretanja,>
<- uređaja za obradu prema pronalasku.>
<Dalje, u okviru pronalaska, može se predvideti da je radna mašina projektovana kao pumpni uređaj, posebno kao sistem centrifugalne pumpe, i/ili je uređaj za obradu projektovan odvojeno od radne mašine, posebno u formi mobilnog uređaja.>
Pronalazak se takođe odnosi na kompjuterski program, posebno na računarski programski proizvod, koji sadrži instrukcije koje, kada se računarski program izvršava pomoću uređaja za obradu prema pronalasku, dovode do toga da uređaj za obradu prema pronalasku izvrši postupak prema pronalasku. Dakle, kompjuterski program prema pronalasku donosi sa sobom iste prednosti koje su detaljno opisane u vezi sa postupkom prema pronalasku. Da bi izvršio računarski program,uređaj za obradu može imati procesor koji čita računarski program iz nepromenljive memorije<uređaja za obradu.>
Rešenje prema pronalasku se može primeniti za sprovođenje postupka opisanog u dokumentu EP 2433 010 B1 i/ili za upravljanje uređajem za određivanje radne tačke opisane u njemu. Konkretno, postupak prema pronalasku i/ili uređaj za obradu prema pronalasku mogu se koristiti za<određivanje sinhrone brzine (u daljem tekstu takođe sinhrona brzina) za ovu svrhu se upućuje na>gore pomenuti patentni dokument, kao i na odgovarajuću prijavu (WO 2010/133425), čiji je sadržaj<uključen u ovu prijavu. Prednost ovog pronalaska je u tome što se obim primene prethodno pomenutog patenta može proširiti na asinhrone mašine sa kontrolom brzine.>
<Na primer, može se predvideti da se određena sinhrona brzina koristi za određivanje radne tačke>radne mašine. Dakle, postupak prema pronalasku zasnovan na određivanju sinhrone brzine takođe se može koristiti za određivanje radne tačke radne mašine ili električne mašine koja pokreće radnu mašinu. Radnu mašinu može, na primer, pokretati asinhrona mašina sa kontrolom brzine (kaoelektrična mašina), pri čemu određivanje sinhrone brzine konvencionalno nije moguće ili je samo<tehnički složeno. Radna tačka se može okarakterisati snagom koju troši radna mašina i/ili njenom brzinom isporuke.>
<Tako je, na primer, zamislivo da se izvrše sledeći koraci za određivanje radne tačke na osnovu sinhrone brzine i od nje odstupajuće trenutne brzine radne mašine:>
- utvrđivanje frekvencije rotacionog zvuka linearno proporcionalne rotacionom zvuku radne mašine i/ili električne mašine iz frekvencionog spektra,
- određivanje trenutne brzine radne mašine na osnovu utvrđene frekvencije rotacionog zvuka,<- određivanje karakteristične krive brzine i obrtnog momenta električne mašine, npr. Najmanje na osnovu unapred određenih parametara motora kao što su nazivna snaga i/ili nazivna brzina i/ili sinhrona brzina,>
<- određivanje snage koju troši radna mašina iz utvrđene trenutne brzine i karakteristične krive>brzine i obrtnog momenta, pri čemu se radna tačka karakteriše utrošenom snagom.
Za utvrđivanje najmanje jedne merene veličine može se koristiti jedan ili više senzora, koji snimaju merenu veličinu kao merenu veličinu radne mašine koja zavisi od radne tačke. Izmerene vrednostiodređene na ovaj način mogu se proceniti i/ili sačuvati tokom rada radne mašine postupkom premapronalasku. Pronalazak može dalje da obezbedi da se radna tačka određuje bez upotrebe<električnih mernih veličina pogonskog asinhronog motora. U tu svrhu, frekvencija (frekvencija rotacionog zvuka) koja je linearno proporcionalna zvuku rotacije radne mašine i/ili električne mašine može se odrediti iz mehaničke merene veličine kao što su pritisak, diferencijalni pritisak, sila, vibracija, zvuk koji se prenosi strukturom ili vazdušni zvuk pomoću analize signala, posebno analize frekvencije. Iz ovoga se može odrediti brzina pogonske mašine i odrediti radna tačka iz zavisnosti od brzine i obrtnog momenta asinhronog motora. Dalje, snaga koju troši radna mašina može se odrediti sledećim koracima (električna mašina se u daljem tekstu naziva motor):>
<- određivanje karakteristike brzine i obrtnog momenta motora, posebno preko specificiranih>parametara motora kao što su nazivna snaga i nazivna brzina, ako je primenjivo sinhrona brzina, obrtni moment kvara, brzina kvara ili proklizavanje.
- određivanje apsorbovanog učinka snage ili obrtnog momenta motora iz utvrđene ulazne brzine (tj. trenutne brzine) i karakteristike brzine i obrtnog momenta motora.
U slučaju pumpe, posebno centrifugalne pumpe, kao radne mašine, može se predvideti da se brzina isporuke pumpe određuje iz brzine pogona. Samo mehanička merenja se tada utvrđuju na pumpi. Brzina pogona ili osovine pumpe može se odrediti iz utvrđene frekvencije rotacionog zvuka. Postojiznačajna prednost u troškovima u poređenju sa direktnim merenjem protoka, na primer<korišćenjem ultrazvučne tehnologije merenja protoka ili magnetno-induktivne tehnologije merenja>protoka. Čak i u poređenju sa određivanjem protoka na osnovu merenja električne aktivne snage,napor i troškovi su minimizirani.
Uređaj za obradu prema pronalasku može biti postavljen na pumpi, na njenom pogonskom motoruili u njenoj okolini i/ili može biti integrisan sa pumpom ili njenim pogonskim motorom.
<Uređaj za obradu prema pronalasku može dalje da odredi brzinu isporuke pumpe, posebno centrifugalne pumpe, iz apsorbovane snage ili snage osovine određene iz brzine pogona ili snage osovine.>
Pokazalo se da je svrsishodno da uređaj za obradu prema pronalasku određuje brzinu isporukepumpe, posebno centrifugalne pumpe, iz parametara motora koji opisuju karakterističnu krivu brzine i obrtnog momenta motora, kao i iz parametara pumpe koji opisuju karakterističnu krivu protoka i snage isporuke i brzinu pogona ili osovinsku brzinu.
<Takođe se može predvideti da uređaj za obradu prema pronalasku određuje brzinu isporuke>pumpe, posebno centrifugalne pumpe, direktno iz karakteristične krive koja predstavlja promenubrzine zavisne od opterećenja u odnosu na brzinu isporuke pumpe. Takva karakteristična kriva se može odrediti kroz probne radnje i sačuvati u memoriji podataka tako da se može preuzeti tokom<rada centrifugalne pumpe. Ovde se, međutim, koristi zavisnost brzine od obrtnog momenta asinhronog motora, što dovodi do promene brzine u opsegu protoka. Iz ovoga se naročito lako može odrediti radna tačka koju karakteriše snaga koju troši radna mašina i/ili njena brzina isporuke.>
<U memoriji podataka uređaja za obradu prema pronalasku, mogu se čuvati parametri motora koji>opisuju zavisnost brzine od obrtnog momenta asinhronog motora i/ili drugi tehnološki podaci o rasporedu radne mašine. Tome se može pristupiti tokom rada radne mašine kako bi se odredila radna tačka. Nije neophodno da uređaj za obradu beleži električne izmerene vrednosti. Uređaj za obradu može odrediti radnu tačku radne mašine iz jednog mernog signala, na primer signala senzora pritiska.
Takođe se može predvideti da uređaj za obradu prema pronalasku ima najmanje jedan priključak zasenzor pritiska i da određuje brzinu pogona ili osovinsku brzinu iz izmerenih vrednosti<priključenog senzora pritiska kako bi se odredila radna tačka radne mašine. Senzori pritiska za detekciju statičkih pritisaka su takođe sposobni da detektuju dinamičke fluktuacije pritiska. Takvi senzori pritiska su već instalirani na mnogim pumpama, posebno za merenje njihovog konačnog>pritiska.
Parametri neophodni za izvođenje pojedinačnih koraka postupka mogu se uskladištiti ili deponovati u memoriji podataka uređaja za obradu prema pronalasku i zato su dostupni za<izvođenje pojedinačnih koraka postupka.>
<Dalje prednosti, karakteristike i detalji pronalaska proizilaze iz sledećeg opisa, u kome su izvođenja pronalaska detaljno opisana uz pozivanje na crteže. Karakteristike pomenute u zahtevima i u opisu pritom mogu biti suštinske za pronalazak pojedinačno ili u bilo kojoj kombinaciji. Oni pokazuju: Slika 1 je šematski prikaz za vizualizaciju postupka prema pronalasku,>
<Slika 2 je šematski prikaz delova sistema prema pronalasku,>
<Slika 3 je šematski prikaz prozora frekvencijskog spektra za izbor frekvencijskog opsega,>Slika 4 je šematski prikaz detekcije vršnih vrednosti u frekvencijskom opsegu,
Slika 5 je šematski prikaz frekvencijskog spektra napona statora,
Slika 6 je šematski delimični prikaz frekvencijskog spektra napona statora,
Slika 7 je šematski prikaz frekvencijskog spektra šuma,
Slika 8 je šematski delimični prikaz frekvencijskog spektra šuma.
Na sledećim slikama, identični referentni brojevi se koriste za iste tehničke karakteristike čak i u<različitim izvođenjima.>
<Na Slici 1, postupak prema pronalasku za određivanje sinhrone brzine n0 električne mašine 2, konkretno i kao primer u obliku asinhrone mašine 2 sa kontrolisanom brzinom, u radnoj mašini 1>koju pokreće asinhrona mašina 2 je šematski vizualizovana sa odgovarajućim koracima postupka. Kao što je prikazano na Slici 2, može se obezbediti upravljački uređaj 3 za kontrolu brzine asinhrone mašine 2. Upravljački uređaj 3 može biti deo sistema prema pronalasku zajedno sa radnom mašinom 1 i/ili uređajem 10 za obradu prema pronalasku. Osim toga, asinhrona mašina 2 i<upravljački uređaj 3 mogu biti deo radne mašine 1, dok uređaj 10 za obradu može biti projektovan kao mobilni uređaj odvojen od radne mašine 1. Kompjuterski program prema pronalasku može se trajno uskladištiti u memoriji 15 uređaja 10 za obradu kako bi ga izvršio procesor (nije eksplicitno>prikazan) uređaja 10 za obradu za izvođenje koraka metode postupka prema pronalasku.
Prema prvom koraku metode postupka prema pronalasku, detekcija 101 najmanje jedne<mehaničke merne varijable može da se pokrene u radnoj mašini 1 i/ili električnoj mašini 2 da bi se dobila informacija 200 o detekciji koja je specifična za rotacioni zvuk radne mašine 1 i/ili električne mašine 2. U tu svrhu, npr. B. Senzori kao što su senzori pritiska i/ili najmanje jedan mikrofon se koriste u radnoj mašini 1 i/ili električnoj mašini 2. Informacije 200 o detekciji se zatim mogu dalje obraditi, pri čemu se obezbeđuju sledeći koraci obrade:>
- izvođenje analize frekvencije 102 kao što je Furijeova transformacija informacije 200 o detekciji da bi se dobio frekvencioni spektar 210 informacije 200 o detekciji,
- vršenje izbora 103 najmanje jednog frekvencionog opsega 220 u frekvencionom spektru 210 na osnovu taktne frekvencije fT (tj. moguće i na osnovu najmanje višestruke taktne frekvencije fT)<upravljačkog uređaja 3,>
<- vršenje prepoznavanja 104 najmanje jedne vršne vrednosti 230 ili najmanje ili tačno dve vršne vrednosti 230 u (odgovarajućem) frekvencionom opsegu 220, da bi se odredila najmanje jedna frekvencija f1, f2 specifična za sinhronu brzinu n0,>
<- izvođenje određivanja 105 sinhrone brzine n0 na osnovu najmanje jedne utvrđene frekvencije f1, f2.>
<Cilj određivanja sinhrone brzine n0 može biti određivanje radne tačke radne mašine 1. Da bi se neophodno odredila brzina električne mašine 2, posebno asinhrone mašine, radne mašine 1,>potrebno je u prvom koraku odrediti trenutnu sinhronu brzinu n0 električne mašine 2. U postupku prema pronalasku može biti moguće da ispitivanje frekvencionog spektra u slučaju buke radne mašine 1 i/ili električne mašine 2 dovede do određivanja trenutne sinhrone brzine.
Magnetno pokrenuti akustični šumovi u električnim mašinama 2 mogu imati različite uzroke, kao što su na primer iskorišćenost statora i rotora, zasićenje statora i rotora, sprega između osnovnih talasnih polja vazdušnog zazora, koja proizilazi iz konvertorskog osnovnog strujnog i strujnog harmonijskog napajanja, vrste napajanja pretvarača, itd. Prilikom određivanja trenutne sinhrone brzine n0, može biti problem što je električna mašina 2 nepoznata, a samim tim su nepoznatiiskorišćenost statora i rotora, kao i zasićenost statora i rotora. Zato, da bi se odredila sinhronabrzina n0, korisno je proceniti sile vibracija koje nastaju u vazdušnom zazoru kao rezultat sprege<između osnovnih obrtnih polja osovine generisanih od strane osnovnih strujnih harmonika i>strujnih harmonika povezanih sa pretvaračem. Harmonici struje mogu se odrediti vrstom napajanja pretvarača. Postupak prema pronalasku može biti pogodan za određivanje sinhrone brzine n0 u električnoj mašini 2 koja koristi metodu asinhrone modulacije širine impulsa (PWM) sa<simetričnim trouglastim nosećim signalom.>
<Slika 5 prikazuje primer frekvencionog spektra napona statora električne mašine 2 za primer>taktne frekvencije fT od 4 kHz. Frekvencije relevantne za postupak prema pronalasku su označene isprekidanim pravougaonikom i prikazane uvećano na Slici 6. Vidi se da je ovo višestruka taktna frekvencija fT, dakle na primer 2*fT = 8 kHz, 3*fT=12 kHz, itd., što rezultira karakterističnimbočnim pojasevima frekvencije (naglašeno isprekidanim pravougaonikom na Slici 6). Isprekidani<pravougaonici oko taktne frekvencije fT ili njihovi višestruci takođe mogu ukazivati na moguće>prozore za prozorovanje. Amplitude odgovarajućih frekvencijskih opsega takođe zavise od nivoakontrole (indeksa modulacije). Bočni frekvencijski pojasevi struje i napona mogu se izračunatikorišćenjem taktne frekvencije fT i osnovne frekvencije fS na sledeći način:
<Ako je n1 neparan ceo broj, onda je n2 paran ceo broj, a ako je n1 paran ceo broj, onda je n2 neparan>ceo broj. Na primer je fk = fT ± 2 · fS; fT ± 4 · fS; ... 2 · fT ± fS; 2 · fT ± 3 · fS; 2 · fT ± 5 · fS; ...3 · fT ± 2 · fS; 3 ·<fT ± 4 · fS; 3 · fT ± 6 · fS; ... itd.>
<Slika 7 prikazuje, kao primer, frekvencioni spektar 210 buke radne mašine 1 koja radi na>asinhronoj mašini 2 sa kontrolisanom brzinom. Isprekidani pravougaonik označava frekvencije relevantne za postupak prema pronalasku, koje su izazvane harmonicima frekvencionogpretvarača. Uvećani prikaz ovih frekvencija je šematski prikazan na Slici 8.
Slično struji statora i naponu statora (videti Slike 5 i 6), buka radne mašine ili električne mašine 2<takođe pokazuje karakteristične frekvencione bočne pojaseve. Ovi frekvencioni bočni pojasevi su na Slici 8 istaknuti isprekidanim pravougaonicima i takođe rezultiraju višekratnicima taktne frekvencije fT (ovde kao primer 4 kHz). Međutim, ove frekvencije šuma se pomeraju od frekvencija>harmonika (zbog interakcije između osnovnih talasa i osnovnih talasa harmonika) za osnovnu frekvenciju fS. Frekvencijski bočni opseg šuma se zato može izračunati korišćenjem taktne frekvencije fT i osnovne frekvencije fS na sledeći način:
<Ako je m1 neparan ceo broj, onda je m2 neparan ceo broj, a ako je m1 paran ceo broj, onda je m2>paran ceo broj. Na primer je fk = fT ± fS; fT ± 3 · fS; ...2 · fT ± 2 · fS; 2 · fT ± 4 · fS; 2 · fT ± 6 · fS; ...3 · fT ± 5 ·<fS; 3 · fT ± 7 · fS; 3 · fT ± 9 · fS; ... itd.>
Trenutna osnovna frekvencija fS asinhrone mašine može se odrediti, npr. iz dva određena harmonika signala šuma fk=1 = f1 = fT fS i fk=2 = f2 = fT - fS:
Sinhrona brzina n0 se takođe izračunava iz osnovne frekvencije vibracije fS podeljene brojemparova polova p asinhrone mašine 2:
<Kada je sinhrona brzina n0 poznata, postupak otkriven u dokumentu EP 2433010 B1 može se>povoljno dalje primeniti za određivanje radne tačke radne mašine 1. Tačnost se može dodatno<povećati analizom ili poređenjem frekvencija u nekoliko frekvencijskih prozora.>
Da bi se odredili harmonici, frekvencijski spektar prikazan na Slikama 7 i 8 može se proceniti<korišćenjem prozora i detekcije vršnih vrednosti. Kao što je prikazano na Slici 3, opciono izvođenje obabira 103 može uključivati izvođenje prozora frekvencijskog spektra 210. U tu svrhu, širina prozora fb – označena na Slici 4 – može se prvo definisati na osnovu unapred definisane očekivane sinhrone brzine n0. Minimalna širina prozora koja se mora uzeti u obzir oko taktne frekvencije i/ili višestruke taktne frekvencije upravljačkog uređaja 3, posebno frekvencijskog pretvarača 3, može se odrediti sa ±2 · maksimalne očekivane osnovne frekvencije. Položaj prozora se tada može odrediti na osnovu taktne frekvencije fT. U prikazanom primeru, pozicija prozora odgovara taktnoj frekvenciji fT, tako da se taktna frekvencija može smatrati središnjom frekvencijom frekvencijskog opsega 220. Alternativno ili dodatno, može se izvesti najmanje jedan prozor, u kojem pozicija prozora odgovara>višestrukoj taktnoj frekvenciji fT, tako da se višestruka taktna frekvencija fT može smatrati središnjom frekvencijom frekvencijskog opsega 220. Ova oblast se zatim može iseći, tj. prozor frekvencionog spektra 210 za odabir 103 frekvencijskog opsega 220 kao opseg oko taktne frekvencije fT sa specificiranom širinom fb prozora i pozicijom prozora. Konkretno, širina prozora fb i pozicija prozora za prozorovanje mogu se odrediti (npr. serijom testova) na takav način, da naknadno prepoznavanje 104 najmanje jedne vršne vrednosti 230 ili najmanje ili tačno dve vršne vrednosti 230 u frekvencijskom opsegu 220 određuje samo one frekvencije f1, f2 frekvencijskog opsega 220, koje su specifične za sinhronu brzinu n0 (vidti Sliku 4). Za detekciju vršnih vrednosti 230, na primer, amplitude frekvencija u frekvencijskom opsegu 220 se mogu uporediti sa<graničnom vrednošću da bi se izabrale frekvencije f1, f2 specifične za sinhronu brzinu n0 koje prelaze ovu graničnu vrednost. Drugim rečima, amplitude A se mogu smatrati vršnim vrednostima 230 koje prelaze graničnu vrednost.>
<Trenutna sinhrona brzina n0 električne mašine 2 se zato može odrediti ispitivanjem frekvencionog spektra 210 u opsegu oko višestruke taktne frekvencije fT. Moguće taktne frekvencije mogu biti, na>primer 2 kHz, 4 kHz, 6 kHz, 8 kHz, 10 kHz, 12 kHz, 14 kHz ili 16 kHz.
Prema Slikama 3 i 4, širina prozora fb frekvencionog opsega 220 može se podesiti tako da se tokom naknadne detekcije 104 tačno ili najmanje dve vršne vrednosti 230 detektuju da bi se na vršnim vrednostima 230 odredila jedna od frekvencija f1, f2 specifičnih za sinhronu brzinu n0. To mogu biti frekvencije fk=1 i fk=2 harmonika, kao što je gore opisano. Na osnovu frekvencione razlike između<utvrđenih frekvencija f1, f2, tada se može odrediti sinhrona brzina n0, na primer kao što je gore opisano.>
Na Slici 4 prikazan je frekvencioni opseg oko fT=4 kHz kao primer. Upravljački uređaj izaziva<karakteristične harmonike. Može se videti da su karakteristične vršne vrednosti 230 (pikovi) prisutne i iznad i ispod fT=4 kHz. U frekvencijskom opsegu 220 koji se razmatra, postoji nekoliko pikova, od kojih će se dalje razmatrati oni koji su najbliži taktnoj frekvenciji. Trenutna sinhrona>brzina n0 električne mašine 2 može se izračunati iz frekvencija f1, f2 ove dve najbliže vršne vrednosti 230.
Kada je sinhrona brzina n0 poznata, postupak iz EP 2433010 B1 može se dalje primeniti za<određivanje radne tačke radne mašine. Za određivanje trenutnog klizanja s asinhrone mašine mogu>se koristiti trenutna brzina rotacije n i sinhrona brzina n0 električne mašine 2:
<Trenutna brzina rotacije n se može odrediti pomoću konvencionalnih metoda iz frekvencionog>spektra informacije 200 o detekciji, posebno buke, prikazane na Slici 3.
Dalje, sledeći koraci se mogu izvršiti da bi se odredila radna tačka na osnovu sinhrone brzine n0 i<različite trenutne brzine radne mašine 1:>
<- utvrđivanje frekvencije rotacionog zvuka linearno proporcionalne rotacionom zvuku radne mašine 1 iz frekvencionog spektra 210,>
<- određivanje trenutne brzine radne mašine 1 na osnovu utvrđene rotacione frekvencije zvuka,>- određivanje karakteristične krive brzine i obrtnog momenta asinhrone mašine 2 barem na osnovu specificiranih parametara motora kao što su nazivna snaga i nazivna brzina i sinhrona brzina n0, - određivanje snage koju apsorbuje radna mašina 1 iz utvrđene trenutne brzine i karakteristične krive brzine i obrtnog momenta, pri čemu se radna tačka karakteriše apsorbovanom snagom.
Neophodni parametri za određivanje karakteristične krive brzine i okretnog momenta (n-M-<karakteristične krive) asinhrone mašine 2 takođe se mogu izvesti iz podataka sa natpisne pločice>asinhrone mašine 2, na primer, nominalni ili nazivni obrtni moment MN proizilazi iz koeficijenta nazivne snage asinhrone mašine 2 (P2N) i nazivne brzine (nN) za:
Ako je poznat moment prevrtanja MKi/ili proklizavanje sK asinhrone mašine 2, Klosovom jednačinom
se prikazuje karakteristična kriva brzine i obrtnog momenta, n-M-karakteristična kriva asinhronemašine 2. Sa iskliznućem s asinhrone mašine 2
ispostavlja se tok karakteristične krive n-M u
sa brzinom prekida nk
Na ovaj način se radna mašina 1 može pouzdano okarakterisati korišćenjem n-M karakterističnekrive, pri čemu se sinhrona brzina potrebna za ovu svrhu određuje postupkom prema pronalasku.
<Spisak pozivnih oznaka>
<1 radna mašina>
2 asinhrona mašina, asinhroni motor
3 upravljački uređaj, frekventni pretvarač
10 uređaj za obradu
15 skladištenje
<101 detekcija>
<102 analiza frekvencija, Furijeova analiza>
103 odabir, prozor
104 prepoznavanje, prepoznavanje pikova
105 utvrđivanje, izračunavanje
200 informacija o detekciji
210 frekvencijski spektar
220 frekvencijski opseg
230 vršna vrednost, pik
<f frekvencija>
<fT taktna frekvencija>
<fb širina prozora>
f1 prva određena frekvencija
f2 druga određena frekvencija
n0 sinhrona brzina rotacije, sinhrona rotaciona brzina A amplituda
Claims (1)
- Patentni zahtevi<1. Postupak za određivanje sinhrone rotacione brzine (n0) električne mašine (2), posebno asinhrone mašine (2) sa regulacijom brzine u radnoj mašini (1) koju pokreće električna mašina (2), pri čemu je predviđen upravljački uređaj (3) za kontrolu brzine električne mašine (2),>pri čemu se sprovode sledeći koraci:- iniciranje detekcije (101) najmanje jedne mehaničke merne veličine u električnoj mašini (2) i/ili pogonskoj radnoj mašini (1) kako bi se dobila informacija (200) o detekciji koja je<specifična za zvuk rotacije električne mašine (2) i/ili pogonske radne mašine (1),><- izvođenje frekvencijske analize (102) informacije (200) o detekciji da bi se dobio frekvencijski spektar (210) informacije (200) o detekciji, naznačen time, što ga karakterišu sledeći koraci: - sprovođenje odabira (103) najmanje jednog frekvencionog opsega (220) u frekvencijskom spektru (210) na osnovu taktne frekvencije (fT) upravljačkog uređaja (3),>- sprovođenje prepoznavanja (104) najmanje jedne vršne vrednosti (230) u frekvencijskom opsegu (220) da bi se odredila najmanje jedna frekvencija (f1, f2) specifična za sinhronu brzinu (n0),- sprovođenje određivanja (105) sinhrone brzine (n0) na osnovu najmanje jedne utvrđene frekvencije (f1, f2).<2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se najmanje jedan prozor frekvencijskog spektra (210) izvodi radi odabira (103) najmanje jednog frekvencijskog opsega (220), pri čemu su širina>prozora (fb) i pozicija prozora za prozorovanje, respektivno, definisani tako da se naknadnimprepoznavanjem (104) najmanje jedne vršne vrednosti (230) u respektivnom frekvencijskom opsegu (220) utvrđuju samo one frekvencije (f1, f2) koje su specifične za sinhronu brzinu (n0).<3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je upravljački uređaj (3) projektovan kao frekventni pretvarač (3), pri čemu je najmanje jedan frekvencijski opseg (220) izabran oko taktne>frekvencije (fT) i/ili oko najmanje jedne višestruke taktne frekvencije (fT) i posebno ima taktnu frekvenciju (fT) i/ili višestruku taktnu frekvenciju (fT) kao centralnu frekvenciju.<4. Postupak prema zahtevu 3, naznačen time, što izvođenje odabira (103) obuhvata sledeće korake:><- određivanje širine prozora (fb) na osnovu unapred definisane očekivane sinhrone brzine (n0),>- određivanje najmanje jedne pozicije prozora na osnovu taktne frekvencije (fT), posebno na taktnoj frekvenciji (fT) i/ili višestruke taktne frekvencije (fT),- izvođenje prozora frekvencijskog spektra (210) radi odabira (103) frekvencijskog opsega (220) kao opsega oko taktne frekvencije (fT) i/ili oko višestruke taktne frekvencije (fT) sautvrđenom širinom prozora (fb) i pozicijom prozora,pri čemu se koraci za sprovođenje odabira izvode više puta za različite pozicije prozora.5. Postupak prema jednom od zahteva 3 ili 4, naznačen time, što je taktna frekvencija (fT) uopsegu od 1 kHz do 20 kHz, povoljno 2 kHz do 16 kHz, poželjno 4 kHz do 12 kHz.6. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što se mehanička merna veličina razlikuje od električne merne veličine električne mašine (2) i/ili upravljačkog uređaja (3) ipoželjno se detektuje nezavisno od kontrolnog parametra upravljačkog uređaja (3).<7. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što mehanička merna veličina sadrži najmanje jednu od sledećih mernih veličina:><- pritisak,>- diferencijalni pritisak,- silu,- vibraciju,- strukturni zvuk,- vazdušni zvuk.<8. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je širina prozora (fb)>frekvencijskog opsega (220) podešena tako da se u naknadnom prepoznavanju (104) detektuju<tačno ili najmanje dve vršne vrednosti (230) da bi se kod svake od vršnih vrednosti (230) odredila>po jedna frekvencija (f1, f2) specifična za sinhronu brzinu (n0), pri čemu se na osnovu frekvencionediferencije između utvrđenih frekvencija (f1, f2) određuje sinhrona brzina (n0).<9. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što je širina prozora (fb)>frekvencijskog opsega (220) najmanje 1,5 puta ili najmanje dva puta veća od očekivane sinhronefrekvencije.10. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što se određena sinhronabrzina (n0) koristi za određivanje radne tačke radne mašine (1).<11. Postupak prema zahtevu 10, naznačen time, što se sprovode sledeći koraci da bi se odredila radna tačka na osnovu sinhrone brzine (n0) i trenutne brzine radne mašine (1) koja se razlikuje od>nje:- utvrđivanje frekvencije rotacionog zvuka linearno proporcionalne rotacionom zvuku<električne mašine (2) i/ili radne mašine (1) iz frekvencionog spektra (210),><- određivanje trenutne brzine radne mašine (1) na osnovu utvrđene frekvencije rotacionog zvuka,><- određivanje karakteristične krive brzine i obrtnog momenta električne mašine (2), najmanje>na osnovu unapred određenih parametara motora kao što su nazivna snaga i nazivna brzina i sinhrona brzina (n0),- određivanje snage koju troši radna mašina (1) iz utvrđene trenutne brzine i karakteristične krive brzine i obrtnog momenta, pri čemu se radna tačka karakteriše utrošenom snagom.12. Uređaj (10) za obradu za obrađivanje podataka, naznačen time, što sadrži sredstva za izvođenje koraka postupka prema jednom od zahteva 1 do 11.<13. Sistem naznačen time, što sadrži:><- radnu mašinu (1),><- električnu mašinu (2) radne mašine (1) za pogon radne mašine (1),>- upravljački uređaj (3) radne mašine (1) za regulisanje rotacione brzine električne mašine (2),- uređaj (10) za obradu prema zahtevu 12.<14. Sistem prema zahtevu 13, naznačen time, što je radna mašina (1) projektovana kao pumpni>sklop, posebno kao sklop centrifugalne pumpe, a uređaj (10) za obradu je izveden odvojeno odradne mašine (1), posebno u formi mobilnog uređaja.<15. Kompjuterski program naznačen time, što sadrži komande koje, kada se kompjuterski>program izvršava od strane uređaja (10) za obradu prema zahtevu 12, dovode do toga da isti izvršipostupak prema bilo kom od zahteva 1 do 11.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020005050.6A DE102020005050A1 (de) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Verfahren zur Bestimmung einer Synchrondrehzahl |
| PCT/EP2021/072446 WO2022038026A1 (de) | 2020-08-18 | 2021-08-12 | Verfahren zur bestimmung einer synchrondrehzahl |
| EP21762434.5A EP4200971B1 (de) | 2020-08-18 | 2021-08-12 | Verfahren zur bestimmung einer synchrondrehzahl |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS66615B1 true RS66615B1 (sr) | 2025-04-30 |
Family
ID=77520734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20250262A RS66615B1 (sr) | 2020-08-18 | 2021-08-12 | Postupak za određivanje sinhrone brzine |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240275320A1 (sr) |
| EP (1) | EP4200971B1 (sr) |
| CN (1) | CN115956268A (sr) |
| DE (1) | DE102020005050A1 (sr) |
| ES (1) | ES3019614T3 (sr) |
| HU (1) | HUE070753T2 (sr) |
| PL (1) | PL4200971T4 (sr) |
| RS (1) | RS66615B1 (sr) |
| WO (1) | WO2022038026A1 (sr) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102019125590A1 (de) * | 2019-09-24 | 2021-03-25 | Wirtgen Gmbh | Überwachungsvorrichtung für einen Gleitschalungsfertiger zur Überwachung der Verdichtung von Beton und Verfahren zur Überwachung der Verdichtung von Beton während des Betriebs eines Gleitschalungsfertigers |
| EP4361582B1 (de) * | 2022-10-24 | 2025-02-26 | Wilo Se | Verfahren zur zustandsuntersuchung bei einem pumpenaggregat sowie softwareapplikation, speichermedium und untersuchungsgerät zur ausführung des verfahrens |
| DE102022128744A1 (de) | 2022-10-28 | 2024-05-08 | KSB SE & Co. KGaA | Verfahren zum Informationsaustausch zwischen einem externen Empfänger und einer Pumpe |
| DE102024112831A1 (de) | 2023-06-13 | 2024-12-19 | Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg | System, aufweisend einen Elektromotor und einen Körperschallsensor |
| DE102023117624A1 (de) * | 2023-07-04 | 2025-01-09 | Danfoss Power Electronics A/S | Verfahren zur Berechnung der mechanischen Drehzahl einer elektrischen Rotationsmaschine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4650022B2 (ja) * | 2005-02-22 | 2011-03-16 | 株式会社デンソー | 回転速度検出装置 |
| DE102009022107A1 (de) | 2009-05-20 | 2010-11-25 | Ksb Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Betriebspunktbestimmung einer Arbeitsmaschine |
| CN104601074B (zh) * | 2015-02-25 | 2017-04-26 | 珠海派诺科技股份有限公司 | 一种基于均方根解调的电机转速测算方法 |
| DE102017213131A1 (de) * | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Steuergerät zum Steuern eines Aktuators eines Systems sowie derartiges System |
| JP7201413B2 (ja) * | 2018-11-30 | 2023-01-10 | 東芝産業機器システム株式会社 | 分析装置および分析プログラム |
-
2020
- 2020-08-18 DE DE102020005050.6A patent/DE102020005050A1/de active Pending
-
2021
- 2021-08-12 PL PL21762434.5T patent/PL4200971T4/pl unknown
- 2021-08-12 CN CN202180050181.7A patent/CN115956268A/zh active Pending
- 2021-08-12 WO PCT/EP2021/072446 patent/WO2022038026A1/de not_active Ceased
- 2021-08-12 EP EP21762434.5A patent/EP4200971B1/de active Active
- 2021-08-12 ES ES21762434T patent/ES3019614T3/es active Active
- 2021-08-12 HU HUE21762434A patent/HUE070753T2/hu unknown
- 2021-08-12 RS RS20250262A patent/RS66615B1/sr unknown
- 2021-08-12 US US18/021,877 patent/US20240275320A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL4200971T3 (pl) | 2025-05-26 |
| ES3019614T3 (en) | 2025-05-20 |
| WO2022038026A1 (de) | 2022-02-24 |
| HUE070753T2 (hu) | 2025-07-28 |
| DE102020005050A1 (de) | 2022-02-24 |
| EP4200971B1 (de) | 2025-01-15 |
| PL4200971T4 (pl) | 2025-05-26 |
| EP4200971A1 (de) | 2023-06-28 |
| CN115956268A (zh) | 2023-04-11 |
| US20240275320A1 (en) | 2024-08-15 |
| EP4200971C0 (de) | 2025-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240275320A1 (en) | Method for Determining a Synchronous Speed | |
| EP1850471B1 (en) | System and method for transient-based motor speed estimation with transient excitation | |
| Hurst et al. | Sensorless speed measurement using current harmonic spectral estimation in induction machine drives | |
| CN102439318B (zh) | 用于确定做功机械的工作点的方法和装置 | |
| JP6765320B2 (ja) | 交流電動機の制御装置 | |
| Aiello et al. | An induction motor speed measurement method based on current harmonic analysis with the chirp-Z transform | |
| Pindoriya et al. | An analysis of vibration and acoustic noise of BLDC motor drive | |
| EP3444585B1 (en) | Method for determining a state of a bearing, module for determining a state of a bearing, railway vehicle and system | |
| US8736210B2 (en) | Apparatus and method for determining speed of an induction motor | |
| Hurst et al. | Speed sensorless field-oriented control of induction machines using current harmonic spectral estimation | |
| Silva et al. | A method for measuring torque of squirrel-cage induction motors without any mechanical sensor | |
| CN104251202B (zh) | 抵消波动注入方法和装置以及泵的控制系统 | |
| Bonci et al. | Fault Diagnosis in a belt-drive system under non-stationary conditions. An industrial case study | |
| AU2011234461B9 (en) | Rectifier based torsional mode damping system and method | |
| CN117705388A (zh) | 电机振动检测装置、方法及电机阻尼比计算方法、装置 | |
| Blodt et al. | Mechanical fault detection in induction motor drives through stator current monitoring-theory and application examples | |
| Ye et al. | Bearing fault diagnosis under time-varying speed and load conditions via speed sensorless algorithm and angular resample | |
| CN105262402B (zh) | 无刷直流电机转矩波动检测系统 | |
| KR20190036667A (ko) | 전동기 속도 추정 장치 및 방법 | |
| US20240030851A1 (en) | Method and Device for Identifying the Anisotrophy of an Electric Three-Phase Machine | |
| Radha et al. | Correlation between PWM modulation of an induction motor inverter and radiated electromagnetic acoustic noise | |
| Blodt et al. | Fault indicators for stator current based detection of torque oscillations in induction motors at variable speed using time-frequency analysis | |
| Er et al. | Analysis of the Effect of switching frequency on acoustic noise in External Rotor Brushless DC motors | |
| Garcia-Calva et al. | Sound Analysis for Speed Estimation of Induction Motors Under Non-Stationary Conditions | |
| RU2656846C1 (ru) | Способ подхвата преобразователя частоты |