1.一种电机自适应补偿控制系统,其特征在于,包括:
老化补偿模块:获取电机的应用场景,并基于电机的应用场景预设电机的相关参数;使用上述预设参数配置启动电机进行运行检测,设定电机运行检测的时长作为电机的检测时间段;对电机在检测时间段内的运行状态进行分析,得到电机对应当前检测时间段的老化评估指数 ,并发送至控制执行模块;
对电机在检测时间段内的运行状态进行分析,具体为:
测量电机在当前检测时间段内电机绕组的电阻值,提取检测时间段内各时间点电机的电阻值并代入折线图内表示,绘制各时间点电阻值对应在折线图内的数值点,连接相邻数值点得到电阻变化线,计算每条电阻变化线的斜率并进行累加,作为电机在当前检测时间段内的变阻率值;同时连接折线图中首尾两组电阻值得到一条长线段,将该长线段标记为总趋线,计算总趋线的斜率,作为电机在当前检测时间段内的变阻总值;对首尾两组电阻值对应数值点之间作垂线,计算垂线的长度作为电机在当前检测时间段内的变阻差值;设定电机变阻率值、变阻总值以及变阻差值的权重系数,将电机变阻率值、变阻总值以及变阻差值分别与对应的权重系数相乘,然后求和得到电机在当前检测时间段内的电阻估值Ja;
基于设定的检测时间段,设置电源输出频率为特定值;记录电机的电压和电流波形并进行分析,根据电压和电流波形的相位差以及电机的电气参数,计算电感估值Jb,即通过公式 进行计算;其中 和 分别表示电压和电流的有效值,表示角频率,且 ,f是频率, 为电压和电流之间的相位差;
获取电机初次投入使用时的磁链值,作为电机的初始磁链值;测量电机在检测时间段内的磁链变化情况;提取检测时间段内各时间点的磁链值,对各时间点的磁链值进行均值的计算,得到电机在当前检测时间段内的磁链均值,进一步获取各时间点磁链值的最大值和最小值,将最大值和最小值作为电机在当前检测时间段内的磁链峰值和磁链谷值,将电机在当前检测时间段内的磁链均值、磁链峰值和磁链谷值分别标记为Y1、Y2以及Y3,通过公式 ,得到电机在当前检测时间段内的磁链估值;其中 表示电机的初始磁链值,i=1,2或3;
基于电机的应用场景,设定电阻估值Ja、电感估值Jb和磁链估值Jc的参考值并分别标记为 、 以及 ;其中 表示电阻估值Ja最大允许参考值、 表示电感估值Jb的最低允许参考值、 表示磁链估值Jc的最大允许参考值;
将上述参考以及对应的参考值代入公式
进行加权计算,得到电机在当前检测时间段内的老化评估指数 ;其中ua1、ua2以及ua3分别为电阻估值Ja、电感估值Jb和磁链估值Jc的影响权重因子;
环境补偿模块:基于老化评估指数 对电机预设参数进行调节后,根据调节后的预设参数重新启动电机并进行应用场景的工作,设定电机工作过程中的补偿时间间隔;在到达补偿时间间隔点时,触发补偿指令,并对当前触发时间点前电机所处周围环境的变化情况进行分析,得到电机对应当前触发时间点的环境评估指数 ,并发送至控制执行模块;
对当前触发时间点前电机所处周围环境的变化情况进行分析,具体为:
通过电机周围所布设的多组温度监测点,对电机在当前触发时间点前各监测点不同时刻的温度数值进行采集,取对应监测点不同时刻温度数值的均值,作为对应监测点的周温均值ZD;进一步取对应监测点不同时刻温度数值中的最高温度值和最低温度值,对两者进行差值的计算得到对应监测点的周温差值ZC;同时将对应监测点的最高温度值记为周温峰值ZP;
基于电机当前应用场景所处周围环境,设定温度的参考值;将设定的温度参考值记为;将对应监测点在当前触发时间点前的周温均值ZD、周温差值ZC以及周温峰值ZP代入公式 进行加权计算,得到对应监测点的周温状值ZE;其中gu1、gu2以及gu3分别为周温均值ZD、周温差值ZC以及周温峰值ZP的影响权重因子;对电机所处周围环境各温度监测点的周温状值ZE进行计算,并取各组周温状值ZE的均值,得到电机对应当前触发时间点的环境评估指数 ;
控制执行模块:接收电机的老化评估指数 和环境评估指数 ,并执行相应地步骤对电机的运行参数进行自适应调节;
接收电机的老化评估指数 并执行相应地步骤,具体为:
当接收到电机在当前检测时间段内的老化评估指数 时,将电机在当前检测时间段内的老化评估指数 与预设的阈值范围进行比对;
若老化评估指数 处于预设的阈值范围内,则触发调节信令,进一步计算老化评估指数 与阈值范围内最低值之间的差值,将差值与预设的各参数取值范围进行匹配,设定每个参数取值范围分别对应一个电机相关参数的调整范围;得到电机对应当前触发时间点的相关参数调整范围,根据得到的相关参数调整范围对电机的相关参数在预设的基础上进行控制调节;并将控制调节后的相关参数作为后续电机进行应用场景工作的初始参数,同时控制调节后的相关参数将取代电机基于应用场景预设的相关参数,并作为电机下一次进行应用场景工作前检测时间段的预设参数;
若老化评估指数 高于预设的阈值范围,则触发预警信令,进一步计算老化评估指数与阈值范围内最高值之间的差值,将计算的差值与预设的预警等级取值范围进行匹配,设定每个预警等级取值范围分别对应一个预警等级,得到电机对应当前触发时间点的预警等级;其中预警等级包括一般预警、中等预警以及严重预警;
生成一般预警时,以当前电机位置为圆心,设定距离为半径画圆,筛选处于圆范围内的维护人员,计算各维护人员与电机位置之间的路线距离并进行比对,选取路线距离最短的维护人员,并将生成的一般预警发送至该维护人员的移动终端上,该维护人员收到后对电机的状态进行人工评估,基于评估的结果调整电机的相关参数,同时将人工评估的结果发送至建立的数据库进行整合;
生成中等预警时,基于生成一般预警时的步骤得到各维护人员的路线距离;进一步获取各维护人员的被选取次数,设定被选取次数的参考值;对被选取次数高于参考值的维护人员进行筛选,作为中等预警的待选取维护人员,将待选取的各维护人员路线距离记为LX;
将维护人员被选取的时间点标记为开始时刻,该维护人员对当前电机评估或调整完成结束的时间点标记为结束时刻,对该次选取过程中的开始时刻和结束时刻进行时间差计算,得到维护人员该次被选取所用的维护时长,对待选取维护人员各次维护时长进行均值的计算,将计算的均值作为维护人员的维护均时LP;进一步获取待选取各维护人员的入职时长并记为LG;
将待选取各维护人员的路线距离LX、维护均时LP以及入职时长LG代入公式进行加权计算,得到触发中等预警时待选取各维护人员的护优值FL;其中tg1、tg2以及tg3分别为维护人员路线距离LX、维护均时LP以及入职时长LG的影响权重因子;
从待选取维护人员中选取护优值FL最大的,作为该次生成中等预警时电机的维护人员,并将生成的中等预警发送至该维护人员的移动终端上,该维护人员收到后对电机的状态进行检查,基于检查的结果调整电机的相关参数或直接返厂维修;同时将人工评估的结果发送至建立的数据库进行整合,该维护人员被选取次数加一;
生成严重预警时,则立即停止电机的运行以及后续应用场景的工作,并进行报废或返厂维修处理;
接收电机的环境评估指数 并执行相应地步骤,具体为:
当接收到电机对应当前触发时间点的环境评估指数 时,将得到的环境评估指数 与预设的阈值进行比对;若电机对应当前触发时间点的环境评估指数 大于预设的阈值,则进一步计算两者之间的差值,将计算的差值与预设的各参数取值范围进行匹配,设定每个参数取值范围分别对应一个电机的温度影响等级;得到电机对应当前触发时间点的温度影响等级,基于得到的温度影响等级;在电机预设参数的基础上进行调节,作为电机进入下一补偿时间间隔时间段内的运行参数;
在到达下一补偿时间间隔点时,若计算得到的环境评估指数 低于预设的阈值,则调整电机的相关参数恢复至预设参数;
数据存储模块:存储各次电机运行的分析结果和过程,并整合至建立的数据库内。