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专利号: 2021111028725
申请人: 河南城建学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于交流同步电机的磁场控制系统,其特征在于,包括电机磁场控制平台,电机磁场控制平台内设置有服务器,服务器通讯连接有磁场分析单元、环境分析单元、电机分析单元以及磁场控制单元;

电机磁场控制平台用于对电机的磁场进行控制,服务器生成环境分析信号并将环境分析信号发送至环境分析单元,环境分析单元接收到环境分析信号后,对电机周边环境的磁场进行分析,判断周边环境的磁场对电机磁场的影响,生成环境分析异常信号或者环境分析正常信号并将其发送至服务器;

服务器接收到环境分析正常信号后,生成电机分析信号并将电机分析信号发送至电机分析单元,电机分析单元接收到电机分析信号后,对电机的运行状态进行分析,判断电机运行是否正常;生成电机运行异常信号或者电机运行正常信号,并将其发送至服务器;

服务器接收到电机运行正常信号后,生成磁场分析信号并将磁场分析信号发送至磁场分析单元,磁场分析单元用于对电机内磁铁进行分析,分析电机内磁铁状态,从而判断磁铁磁性是否达到饱和;生成电机规格不合适信号或者电机规格合适信号并将其发送至服务器;

服务器接收到电机规划合格信号,生成磁场控制指令并将磁场控制指令发送至磁场控制单元,通过磁场控制单元对电机的磁场进行控制。

2.根据权利要求1所述的用于交流同步电机的磁场控制系统,其特征在于,环境分析单元的分析过程如下:

设置检测时间,将检测时间划分为i个子时间点,采集到各个子时间点对应环境内磁场强度,并将各个子时间点对应环境内磁场强度标记为CQDi;根据各个子时间点的磁场强度构建环境磁场集合,采集到环境磁场集合内最大磁场强度差值,并将环境磁场集合内最大磁场强度差值标记为QCZi;

通过环境磁场集合内各个子集采集到检测时间内环境平均磁场强度,并将各个子集对应子时间点的环境磁场强度与环境平均磁场强度进行比较:若环境磁场集合内子集对应子时间点的环境磁场强度大于环境平均磁场强度,则将对应子集标记为正浮动磁场强度;若环境磁场集合内子集对应子时间点的环境磁场强度小于环境平均磁场强度,则将对应子集标记为负浮动磁场强度;采集到检测时间内各个子时间点对应正浮动磁场强度和负浮动磁场强度的数量,并将其分别标记为ZSLi和FSLi;

通过分析获取到检测时间内环境磁场分析系数Xi,将检测时间内环境磁场分析系数Xi与环境磁场分析系数阈值进行比较:若检测时间内环境磁场分析系数Xi≥环境磁场分析系数阈值,则判定环境分析异常,生成环境分析异常信号并将环境分析异常信号发送至服务器;若检测时间内环境磁场分析系数Xi<环境磁场分析系数阈值,则判定环境分析正常,生成环境分析正常信号并将环境分析正常信号发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的用于交流同步电机的磁场控制系统,其特征在于,电机分析单元的分析过程如下:

采集到实时电机外壳的温度值和温度变化浮动值,并将实时电机外壳的温度值和温度变化浮动值分别标记为WDZ和WDF;采集到电机转子速度与定子旋转磁场速度的波动间隔时间,并将电机转子速度与定子旋转磁场速度的波动间隔时间标记为BSJ;

通过分析获取到电机运行分析系数FX,将电机运行分析系数与电机运行分析系数阈值进行比较:若电机运行分析系数≥电机运行分析系数阈值,则判定对应电机运行分析不合格,生成电机运行异常信号并将电机运行异常信号发送至服务器;若电机运行分析系数<电机运行分析系数阈值,则判定对应电机运行分析合格,生成电机运行正常信号并将电机运行正常信号发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的用于交流同步电机的磁场控制系统,其特征在于,磁场分析单元的分析过程如下:

采集到电机内部磁铁的磁畴,并将电机内部磁铁的磁畴标记为o,o为正整数;采集到各个磁畴的移动频率以及磁畴对应方向改变频率,并将各个磁畴的移动频率以及磁畴对应方向改变频率分别与磁畴移动频率阈值和磁畴方向改变频率阈值进行比较:若各个磁畴的移动频率大于磁畴移动频率阈值,且磁畴对应方向改变频率大于磁畴对应方向改变频率,则判定对应磁铁运行合格;若各个磁畴的移动频率小于磁畴移动频率阈值或者磁畴对应方向改变频率小于磁畴对应方向改变频率,则判定对应磁铁运行不合格;

电机内磁铁运行合格时,采集磁铁对应相同方向的磁畴数量,若磁铁对应相同方向的磁畴数量大于相同方法的磁畴数量阈值,则判定磁铁的磁场强度到达饱和,实时检测电机需求输出电流与实际输出电力,若需求输出电流大于实时输出电力,则判定对应电机规格不合适,生成电机规格不合适信号并将电机规格不合适信号发送至服务器;反之,则判定对应电机规格合适,生成电机规格合适信号并将电机规格合适信号发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的用于交流同步电机的磁场控制系统,其特征在于,磁场控制单元的控制过程如下:

采集到电机的运行转向和电机控制设备的传动方向,并将电机的运行转向和电机控制设备的传动方向分别标记为电机正转向和设备正传动;若设备正传动到达传动限位,则生成方向改变指令并将控制电机磁场反向旋转,并将对应运行转向标记为电机反转向,将对应设备的传动方向标记为设备负传动;

采集到设备正传动到达传动限位的时刻和控制电机磁场反向旋转的时刻,并根据设备正传动到达传动限位的时刻和控制电机磁场反向旋转的时刻采集到反应时长,若反应时长大于反应时长阈值,则判定磁场控制不合格,生成磁场控制不合格信号并将磁场控制不合格信号发送至服务器;若反应时长小于反应时长阈值,则判定磁场控制合格,生成磁场控制合格信号并将磁场控制合格信号发送至服务器;

对电机控制设备的传动速度进行分析,若电机控制设备的传动速度大于传动速度阈值,则生成磁场强度降低信号并对电机内的磁场强度进行降低,从而控制电机的输出电流降低,将电机控制设备的传动速度进行降低;若电机控制设备的传动速度小于传动速度阈值,则生成磁场强度增强信号并对电机内的磁场强度进行升高,从而控制电机的输出电流升高,将电机控制设备的传动速度进行加快。

6.用于交流同步电机的磁场控制方法,其特征在于,具体磁场控制方法步骤如下:

步骤一、通过电机磁场控制平台对电机的磁场进行控制,服务器生成环境分析信号并将环境分析信号发送至环境分析单元,环境分析单元接收到环境分析信号后,对电机周边环境的磁场进行分析,判断周边环境的磁场对电机磁场的影响,生成环境分析异常信号或者环境分析正常信号并将其发送至服务器;

步骤二、服务器接收到环境分析正常信号后,生成电机分析信号并将电机分析信号发送至电机分析单元,电机分析单元接收到电机分析信号后,对电机的运行状态进行分析,判断电机运行是否正常;生成电机运行异常信号或者电机运行正常信号,并将其发送至服务器;

步骤三、服务器接收到电机运行正常信号后,生成磁场分析信号并将磁场分析信号发送至磁场分析单元,磁场分析单元用于对电机内磁铁进行分析,分析电机内磁铁状态,从而判断磁铁磁性是否达到饱和;生成电机规格不合适信号或者电机规格合适信号并将其发送至服务器;

步骤四、服务器接收到电机规划合格信号,生成磁场控制指令并将磁场控制指令发送至磁场控制单元,通过磁场控制单元对电机的磁场进行控制。