【技術實現步驟摘要】
本申請涉及安全控制領域，尤其涉及一種電機過載發熱檢測方法、系統、設備及介質。
技術介紹
1、在電動機運行系統中，低壓電動機保護器是起到關鍵保護作用的裝置，低壓電動機保護器不僅能夠為電動機提供過載、短路和缺相等常見故障的保護，還能監測電動機的運行參數，并進行運動控制及數據通信，集成了多種功能，如電流和電壓檢測、信號放大、延時處理、參數調整等，并通過執行繼電器來切斷電源，從而確保電動機的安全運行，其可以替代傳統的熱繼電器、電流表、電壓表和變送器等設備，簡化了系統的復雜性和維護成本。
2、然而，現有的大多數電機保護器雖然采用了數字式的熱元件來實現對電動機過載的保護，并且具備反時限特性，即過載越嚴重，保護動作越快，但在某些情況下仍存在不足，特別是對于那些經常處于輕微過載狀態或者頻繁遭遇過載情況的電動機來說，由于傳統的保護原理難以精確模擬電動機的實際熱狀態變化，現有的保護器可能無法提供足夠的保護效果，導致保護效果不盡如人意。
技術實現思路
1、本專利技術實施例的目的在于提供一種電機過載發熱檢測方法、系統、設備及介質，以解決上述技術問題。
2、本專利技術提供了一種電機過載發熱檢測方法，所述電機過載發熱檢測方法包括：獲取待檢測電機中目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數，以及待檢測電機的實時運行參數；根據所述目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型，得到初始電機集總參數熱網絡模型；對所述初始電機集總參數熱網絡模型通過零極點對消法進
3、于本專利技術的一實施例中，所述目標節點熱元件是待檢測電機的發熱源元件，包括定子鐵心和機殼、定子槽繞組、定子繞組端部、轉子導條和轉子鐵心。
4、于本專利技術的一實施例中，根據所述目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型的構建過程包括：構建待檢測電機電機熱量傳遞方程，公式如下：
5、
6、其中，c為目標節點熱元件的熱容矩陣，a為目標節點熱元件間的熱導矩陣，q為電機功率，θ為電機溫升，t為時刻；對所述待檢測電機電機熱量傳遞方程進行化簡，得到待檢測電機電機狀態方程，公式如下：
7、
8、其中，b為狀態輸出矩陣，y是輸出變量；以轉子導條的溫升作為輸出變量y，則狀態輸出矩陣b＝[0?0?0?1?0]，當初始時刻t＝0，初始狀態為θ(0)時，所述待檢測電機電機狀態方程的解為:
9、
10、
11、所述目標節點熱元件的熱容矩陣c是對稱正定矩陣，所述目標節點熱元件的熱容矩陣c表征為：
12、
13、其中，ci、ρi、vi分別是所述目標節點熱元件i(1、2、3、4、5)的比熱容、密度、體積；所述目標節點熱元件間的熱導矩陣a是對稱正定矩陣，所述目標節點熱元件間的熱導矩陣a表征為：
14、
15、其中，所述電機定子槽繞組與轉子鐵心之間的熱導公式表征為：
16、
17、其中，s1是電機定子槽繞組與轉子鐵心間的接觸面積，δi是各種絕緣材料的等效厚度，λi是各種絕緣材料的平均導熱系數；所述電機機殼與周圍空氣之間的熱導公式表征為：
18、
19、其中，a為電機機殼表面散熱系數，a＝9.73+14v0.62,v是機殼表面的風速，s2是電機機殼的散熱表面積；定、轉子之間的熱導計算，是將對流方式換熱等效為導熱方式換熱，表征為：
20、
21、其中，d2為轉子外徑，d1為定子鐵心內徑，g為氣隙厚度；基于轉子鐵心與轉子導條之間的物理導熱性能，定義
22、于本專利技術的一實施例中，所述零極點對消法包括基于拉式變換進行模型函數簡化，對所述初始電機集總參數熱網絡模型通過零極點對消法進行模型簡化包括：求解所述初始電機集總參數熱網絡模型，得到電機溫升解析式，表征為：
23、
24、基于所述電機溫升解析式經過拉式變換后，得到所述待檢測電機電機狀態方程的傳遞函數，表征為：
25、
26、將所述待檢測電機電機狀態方程的傳遞函數進行降階簡化，得到目標二階簡化函數，表征為：
27、
28、基于所述上式目標二階簡化函數經過拉氏反變換，得到二階熱網絡模型，并根據所述二階熱網絡模型確定目標熱網絡模型，表征為：
29、
30、于本專利技術的一實施例中，根據所述二階熱網絡模型確定目標熱網絡模型包括：對所述二階熱網絡模型進行離散化處理，得到目標熱網絡模型，表征為：
31、
32、其中，k為當前采樣點。
33、于本專利技術的一實施例中，基于所述實時運行參數和目標熱網絡模型確定待檢測電機熱參數包括：將所述目標熱網絡模型寫入目標保護器，所述目標保護器用于對電機過載故障提供保護；將所述實時運行參數輸入所述目標保護器，并由所述目標保護器進行求解，得到待檢測電機熱參數。
34、于本專利技術的一實施例中，根據所述待檢測電機熱參數確定待檢測電機的過載狀態包括：若所述待檢測電機熱參數大于或等于預設檢測閾值，則控制所述待檢測電機執行斷電操作；若所述待檢測電機熱參數小于預設檢測閾值，則保持所述待檢測電機運行。
35、本專利技術實施例還提供了一種電機過載發熱檢測系統，所述電機過載發熱檢測系統包括：檢測參數獲取模塊，用于獲取待檢測電機中目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數，以及待檢測電機的實時運行參數；檢測模型構建模塊，用于根據所述目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型，得到初始電機集總參數熱網絡模型；對所述初始電機集總參數熱網絡模型通過零極點對消法進行模型簡化，得到目標熱網絡模型；電機過載檢測模塊，用于基于所述實時運行參數和目標熱網絡模型確定待檢測電機熱參數，以根據所述待檢測電機熱參數確定待檢測電機的過載狀態。
36、本專利技術實施例還提供了一種電子設備，包括：一個或多個處理器；存儲裝置，用于存儲一個或多個程序，當所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執行時，使得所述電子設備實現如上述實施例中任一項所述的電機過載發熱檢測方法。
37、本專利技術實施例還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機可讀指令，當所述計算機可讀指令被計算機的處理器執行時，使計算機執行如上述實施例中任一項所述的電機過載發熱檢測方法。
38、本專利技術提供的一種電機過載發熱檢測方法、系統、設備及介質，通過獲取待檢測電機中目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數，以及待檢測電機的實時運行參數，根據目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型，得到初始電機集總參數熱網絡模型并通過零極點對消法進行模型簡化，得到目標熱網絡模本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述電機過載發熱檢測方法包括：
2.根據權利要求1所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述目標節點熱元件是待檢測電機的發熱源元件，包括定子鐵心和機殼、定子槽繞組、定子繞組端部、轉子導條和轉子鐵心。
3.根據權利要求2所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，根據所述目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型的構建過程包括：
4.根據權利要求3所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述零極點對消法包括基于拉式變換進行模型函數簡化，對所述初始電機集總參數熱網絡模型通過零極點對消法進行模型簡化包括：
5.根據權利要求4所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，根據所述二階熱網絡模型確定目標熱網絡模型還包括：
6.根據權利要求1所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，基于所述實時運行參數和目標熱網絡模型確定待檢測電機熱參數包括：
7.根據權利要求1-6任一項所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，根據所述待檢測電機熱參數確定待檢測電機的過載狀
8.一種電機過載發熱檢測系統，其特征在于，所述電機過載發熱檢測系統包括：
9.一種電子設備，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，其上存儲有計算機可讀指令，當所述計算機可讀指令被計算機的處理器執行時，使計算機執行如權利要求1至7中任一項所述的電機過載發熱檢測方法。
...【技術特征摘要】
1.一種電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述電機過載發熱檢測方法包括：
2.根據權利要求1所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述目標節點熱元件是待檢測電機的發熱源元件，包括定子鐵心和機殼、定子槽繞組、定子繞組端部、轉子導條和轉子鐵心。
3.根據權利要求2所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，根據所述目標節點熱元件的比熱容參數、密度參數和體積參數基于集總參數法構建熱網絡模型的構建過程包括：
4.根據權利要求3所述的電機過載發熱檢測方法，其特征在于，所述零極點對消法包括基于拉式變換進行模型函數簡化，對所述初始電機集總參數熱網絡模型通過零極點對消法進行模型簡化包括：
5.根據權利要求4所述的電機過載發熱檢...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳俊宏，陳沖，鄧大申，
申請(專利權)人：重慶川儀自動化股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。