本技術涉及數據處理相關,具體涉及集成式變頻電機的自適應冷卻控制方法及系統。
背景技術:
1、集成式變頻電機是一種將變頻驅動器、電機主體以及冷卻裝置集成在一個緊湊結構中的系統,旨在提升電機系統的響應速度、減少占用空間,并提高整體性能。然而,由于電機在高負載和長時間運行時會產生較多的熱量,因此如何有效地進行冷卻,保證電機在不同負載和環境條件下的穩定運行,成為一個技術難題。傳統的冷卻方法大多依賴固定頻率的冷卻系統,這種方式無法實時響應電機運行狀態的變化,容易導致冷卻過度或不足,從而影響電機的工作效率和使用壽命。
2、因此,在現有技術中的集成式變頻電機冷卻方法大多依賴固定頻率的冷卻系統,無法根據實際負載、溫度變化和運行頻率的動態需求進行自適應調節,造成冷卻效率不高,導致電機過熱損壞的技術問題。
技術實現思路
1、本技術通過提供集成式變頻電機的自適應冷卻控制方法及系統,解決了現有技術中的集成式變頻電機冷卻方法大多依賴固定頻率的冷卻系統,無法根據實際負載、溫度變化和運行頻率的動態需求進行自適應調節,造成冷卻效率不高,導致電機過熱損壞的技術問題。通過實時監測電機運行頻率并基于此數據判斷冷卻需求,結合動態溫度反饋和冷卻控制模式,生成自適應冷卻策略,能夠動態調整電機輸出功率,并在不同的溫度區間內執行脈沖式增壓冷卻周期和冷卻效能評估,從而顯著提升電機的冷卻效率并延長設備使用壽命的技術效果。
2、本技術提供集成式變頻電機的自適應冷卻控制方法,所述方法包括:對集成式變頻電機進行實時運行監測,獲得運行頻率數據;基于所述運行頻率數據進行冷卻判定,根據判定結果確定多個冷卻模式,所述多個冷卻模式包含第一冷卻模式、第二冷卻模式;根據所述第一冷卻模式對集成式變頻電機進行第一冷卻操作,獲取第一溫度反饋數據,根據所述第二冷卻模式對集成式變頻電機進行第二冷卻操作,獲取第二溫度反饋數據;根據所述第一溫度反饋數據、所述第二溫度反饋數據對集成式變頻電機進行冷卻控制,根據冷卻控制結果進行輸出功率的動態調整,制定電力運行安全策略。
3、在實現方式中,對集成式變頻電機進行實時運行監測,獲得運行頻率數據,方法包括:通過多傳感器融合模塊對集成式變頻電機進行實時采集,獲得電機轉子的轉速信號;對所述轉速信號進行動態噪聲消除處理,生成去噪后轉速序列進行頻率換算,獲得初始運行頻率數據;通過滑動窗口算法計算所述初始運行頻率數據的均值、方差及瞬時波動值;將所述均值作為頻率主值,結合所述方差與所述瞬時波動值構建頻率可信度指標;按照所述頻率可信度指標對所述初始運行頻率數據進行交叉驗證,確定所述運行頻率數據。
4、在實現方式中,基于所述運行頻率數據進行冷卻判定,根據判定結果確定多個冷卻模式,所述多個冷卻模式包含第一冷卻模式、第二冷卻模式,方法包括:設定集成式變頻電機的頻率閾值,基于所述頻率閾值對所述運行頻率數據進行冷卻模式判定,生成冷卻模式指令;調取電機實時負載率與環境溫度數據進行浮動分析,建立動態頻率閾值修正序列;按照所述動態頻率閾值修正序列對所述頻率閾值進行動態補償,生成動態頻率閾值;當所述運行頻率數據大于或等于所述動態頻率閾值時,按照冷卻模式指令激活所述第一冷卻模式;當所述運行頻率數據小于所述動態頻率閾值時,按照冷卻模式指令激活所述第二冷卻模式。
5、在實現方式中,根據所述第一冷卻模式對集成式變頻電機進行第一冷卻操作,獲取第一溫度反饋數據,根據所述第二冷卻模式對集成式變頻電機進行第二冷卻操作,獲取第二溫度反饋數據,方法包括:通過所述第一冷卻模式控制電機內置的自扇冷卻系統啟動,通過轉子旋轉驅動扇葉產生冷卻氣流,獲得第一冷卻控制數據,所述第一冷卻控制數據包含變頻器輸出功率數據、自扇轉速數據;基于所述變頻器輸出功率數據、所述自扇轉速數據進行線性分析,確定目標扇葉轉速;按照所述目標扇葉轉速對自扇電機進行電壓匹配,獲得目標驅動電壓;根據所述目標驅動電壓結合所述目標扇葉轉速對集成式變頻電機進行溫度檢測,制定電機溫度變化列表,將所述電機溫度變化列表添加至所述第一溫度反饋數據;根據所述第二冷卻模式關閉自扇電機并啟動獨立強冷風機,向電機繞組定向輸出強制風冷氣流,獲得第二冷卻控制數據,按照所述第二冷卻控制數據對集成式變頻電機進行第二冷卻操作,獲取所述第二溫度反饋數據。
6、在實現方式中,根據所述第一溫度反饋數據、所述第二溫度反饋數據對集成式變頻電機進行冷卻控制,根據所述冷卻控制結果進行輸出功率的動態調整,制定電力運行安全策略,方法包括:對所述第一溫度反饋數據集與所述第二溫度反饋數據集進行多模態數據融合,生成綜合溫度特征矩陣;按照所述綜合溫度特征矩陣對輸出功率進行閉環控制,生成功率調整幅度數據;根據實時溫度偏差率與功率調整幅度數據分級觸發保護動作,構建所述電力運行安全策略。
7、在實現方式中,對所述第一溫度反饋數據集與所述第二溫度反饋數據集進行多模態數據融合之前,方法包括:對所述第一溫度反饋數據集進行動態濾波處理,提取有效溫度特征值;基于預設溫度安全閾值與所述有效溫度特征值的偏差量,生成自扇轉速調節指令;根據所述自扇轉速調節指令動態調整自扇電機的目標驅動電壓,對第一溫度反饋數據集進行更新;對所述第二溫度反饋數據集進行動態閾值分析,識別高溫熱點區域與冷卻盲區,根據所述高溫熱點區域與所述冷卻盲區進行特征提取,確定高溫熱點分布特征;基于所述高溫熱點分布特征與所述運行頻率數據,生成強冷風機功率調節指令;根據所述強冷風機功率調節指令動態調整輸出功率,對所述第二溫度反饋數據集進行更新。
8、在實現方式中,對所述第一溫度反饋數據集與第二溫度反饋數據集進行多模態數據融合,生成綜合溫度特征矩陣,方法包括:基于所述第一溫度反饋數據提取分布式光纖溫度梯度數據,基于所述第二溫度反饋數據提取紅外熱成像溫度場數據;將所述分布式光纖溫度梯度數據與所述紅外熱成像溫度場數據進行三維映射,生成融合溫度分布云圖;遍歷所述融合溫度分布云圖進行高溫分析,根據分析結果對所述融合溫度分布云圖進行區域劃分計算,確定高溫區域面積占比;基于所述高溫區域面積占比結合所述分析結果對所述融合溫度分布云圖進行高溫標識,確定多個溫度點位置;基于所述融合溫度分布云圖提取溫度變化率,按照所述溫度變化率將所述高溫區域面積占比與所述多個溫度點位置進行映射排列,構建所述綜合溫度特征矩陣。
9、在實現方式中,根據所述冷卻控制結果進行輸出功率的動態調整,制定電力運行安全策略,方法包括:基于所述冷卻控制結果構建溫度-功率動態關聯映射表,通過所述溫度-功率動態關聯映射表對集成式變頻電機進行功率計算,獲得電機輸出功率;根據所述實時溫度偏差率與功率負載率生成功率調整指令,按照功所述率調整指令對變頻器輸出頻率進行動態調整,匹配安全功率區間;判定所述電機輸出功率是否處于所述安全功率區間,若不處于,則激活目標電力運行安全級別持續優化電機輸出功率,構建所述電力運行安全策略。
10、在實現方式中,激活目標電力運行安全級別持續優化電機輸出功率,方法包括:根據所述溫度-功率動態關聯映射表定義多個溫度區間對應的冷卻功率等級;判斷所述電機輸出功率是否處于安全功率區間,對集成式變頻電機的實時溫度數據進行判定;當所述實時溫度數據超過臨界值時,對電機輸出功率進行疊加,確定脈沖式增壓冷卻周期,將所述脈沖式增壓冷卻周期作為索引對所述多個溫度區間對應的冷卻功率等級進行檢索,確定目標電力運行安全級別;當所述實時溫度數據低于臨界值時,則進入功率保持模式對電機輸出功率進行保持,對集成式變頻電機進行冷卻效能評估,生成冷卻評估結果,將所述冷卻評估結果作為索引對所述多個溫度區間對應的冷卻功率等級進行檢索,確定所述目標電力運行安全級別。
11、本技術還提供了集成式變頻電機的自適應冷卻控制系統,包括:運行監測模塊,用于對集成式變頻電機進行實時運行監測,獲得運行頻率數據;冷卻模式確定模塊,用于基于所述運行頻率數據進行冷卻判定,根據判定結果確定多個冷卻模式,所述多個冷卻模式包含第一冷卻模式、第二冷卻模式;溫度反饋模塊,用于根據所述第一冷卻模式對集成式變頻電機進行第一冷卻操作,獲取第一溫度反饋數據,根據所述第二冷卻模式對集成式變頻電機進行第二冷卻操作,獲取第二溫度反饋數據;冷卻控制模塊,用于根據所述第一溫度反饋數據、所述第二溫度反饋數據對集成式變頻電機進行冷卻控制,根據冷卻控制結果進行輸出功率的動態調整,制定電力運行安全策略。
12、擬通過本技術提出的集成式變頻電機的自適應冷卻控制方法及系統,通過對集成式變頻電機進行實時運行監測,獲得運行頻率數據;基于所述運行頻率數據進行冷卻判定,根據判定結果確定多個冷卻模式,所述多個冷卻模式包含第一冷卻模式、第二冷卻模式;根據所述第一冷卻模式對集成式變頻電機進行第一冷卻操作,獲取第一溫度反饋數據,根據所述第二冷卻模式對集成式變頻電機進行第二冷卻操作,獲取第二溫度反饋數據;根據所述第一溫度反饋數據、所述第二溫度反饋數據對集成式變頻電機進行冷卻控制,根據冷卻控制結果進行輸出功率的動態調整,制定電力運行安全策略。解決了現有技術中的集成式變頻電機冷卻方法大多依賴固定頻率的冷卻系統,無法根據實際負載、溫度變化和運行頻率的動態需求進行自適應調節,造成冷卻效率不高,導致電機過熱損壞的技術問題。通過實時監測電機運行頻率并基于此數據判斷冷卻需求,結合動態溫度反饋和冷卻控制模式,生成自適應冷卻策略,能夠動態調整電機輸出功率,并在不同的溫度區間內執行脈沖式增壓冷卻周期和冷卻效能評估,從而顯著提升電機的冷卻效率并延長設備使用壽命的技術效果。