CN104502687A - 一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 - Google Patents
一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104502687A CN104502687A CN201410816372.1A CN201410816372A CN104502687A CN 104502687 A CN104502687 A CN 104502687A CN 201410816372 A CN201410816372 A CN 201410816372A CN 104502687 A CN104502687 A CN 104502687A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic isolation
- conversion unit
- cpld
- withstand
- excitation current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
本发明涉及一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，包括AD转换单元，AD转换单元的输入端与串入发电机励磁系统输出端的分流器相连，AD转换单元的输出端连接磁隔离模块的输入端，磁隔离模块的输出端与CPLD相连，CPLD一方面与DAC转换单元相连，CPLD另一方面又与通信接口相连。本发明的优点是：可以很好地改善励磁系统中的励磁电流采样精度以及提高采样回路的耐压性，同时增强了系统的抗干扰性能，并大大缩短了信号的采样延时。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，用于发电机励磁系统中实现强电与弱电的信号隔离及采样。
背景技术
在发电机励磁系统中，常规的励磁电流采集方式是使用电流互感器来测量交流侧的电流，经过计算后折算到直流侧的电流，此种方式在测量总励磁电流时经常使用。随着发电机机组的不断增大，励磁系统功率桥数量越来越多，各个功率桥之间就需要通过均流技术来达到电流均匀分布的目的，而均流技术的关键是每个功率桥都需要精确测量各自桥内的输出电流。此时，如果继续使用电流互感器来测量，会导致在有晶闸管损坏的情况下，出现电流互感器饱和的现象，严重影响发电机励磁系统的安全运行。而如果使用霍尔传感器，也存在着隔离电压低，结构不合适等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是采集发电机励磁系统的功率桥输出电流，并实现强电与弱电的信号隔离。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，包括AD转换单元，AD转换单元的输入端与串入发电机励磁系统输出端的分流器相连，AD转换单元的输出端连接磁隔离模块的输入端，磁隔离模块的输出端与CPLD相连，CPLD一方面与DAC转换单元相连，CPLD另一方面又与通信接口相连。
优选地，所述AD转换单元的输入端经由2阶滤波器与所述分流器相连。
优选地，所述磁隔离模块采用高频铁氧体作为信号传输的载体，同时，采用高压绝缘线作为变压器的线圈绕组。
优选地，所述通信接口RS232串行接口。
本发明所采取的主要技术思想：励磁电流信号取自分流器，在强电回路侧设置专用的AD转换芯片，强弱电之间通过高频的磁性元件实现隔离，弱电侧设计有一块用于控制AD转换的CPLD，CPLD将采样得到的数据转换成4-20mA信号和串口信号送至励磁系统内。
本发明的优点是：可以很好地改善励磁系统中的励磁电流采样精度以及提高采样回路的耐压性，同时增强了系统的抗干扰性能，并大大缩短了信号的采样延时。
附图说明
图1是基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器的原理框图；
图2是励磁电流采集器的原理图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
根据图1，下面的方框内为一个典型的发电机励磁系统原理图，其中电阻R为分流器，G为电机，输出信号一般为0-75mV，励磁电流采集器就是采集这个电压并转换成4-20mA信号和RS232信号。
根据图2，从分流器上进来的0-75mV电压信号，经过一个2阶滤波器后进入到AD转换芯片AD7276，CPLD每隔20微秒启动一次采样过程，CPLD控制信号的基础协议为SPI，波特率为2MHz，信号经过磁隔离模块的隔离后至强电侧，至强电侧后先经过一个与门整形后，再送至AD芯片完成采集。CPLD在采集到数据后，一方面将数据送至DAC转换芯片，转换成4-20mA信号，另一方面又将数据转换成RS232信号，通过RS232串行接口与其他设备相连。
本发明在设计磁隔离模块的过程中采用了高频铁氧体作为信号传输的载体，使得传输信号可以达到2MHz；另一方面，又采用了高压绝缘线作为变压器的线圈绕组，使得原副边的隔离电压达到了10KV以上，很好的实现了高耐压隔离的目的。
另外，CPLD可编程技术的应用是本发明得以实现的一个有力保证。它的应用使得快速编码解码成为了一种可能，完全摆脱了对单片机等慢速器件的依赖，最终使得采集器的性能达到非常优越的层次，其中采集器的信号延时只有20微秒。
Claims (4)
1.一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，包括AD转换单元，AD转换单元的输入端与串入发电机励磁系统输出端的分流器相连，AD转换单元的输出端连接磁隔离模块的输入端，磁隔离模块的输出端与CPLD相连，CPLD一方面与DAC转换单元相连，CPLD另一方面又与通信接口相连。
2.如权利要求1所述的一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，所述AD转换单元的输入端经由2阶滤波器与所述分流器相连。
3.如权利要求1所述的一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，所述磁隔离模块采用高频铁氧体作为信号传输的载体，同时，采用高压绝缘线作为变压器的线圈绕组。
4.如权利要求1所述的一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器，其特征在于，所述通信接口RS232串行接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410816372.1A CN104502687A (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410816372.1A CN104502687A (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104502687A true CN104502687A (zh) | 2015-04-08 |
Family
ID=52944098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410816372.1A Pending CN104502687A (zh) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | 一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104502687A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107064596A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-08-18 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 励磁系统交流侧励磁电流采样回路的双通道改造工艺方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101082288A (zh) * | 2007-06-27 | 2007-12-05 | 四川东方电气自动控制工程有限公司 | 一种新型多功能可精确测量低转速的汽轮机超速保护模板 |
| CN101458275A (zh) * | 2008-11-06 | 2009-06-17 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 耐高温三相中频电量采集模块 |
| CN102156263A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-08-17 | 华中科技大学 | 一种同步发电机励磁系统仿真测试装置 |
| CN102735746A (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | 北京化工大学 | 金属管道漏磁信号封闭式检测装置及数据高速传输方法 |
| CN202710653U (zh) * | 2012-07-27 | 2013-01-30 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种高共模电压模拟信号的数字隔离采样电路 |
-
2014
- 2014-12-19 CN CN201410816372.1A patent/CN104502687A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101082288A (zh) * | 2007-06-27 | 2007-12-05 | 四川东方电气自动控制工程有限公司 | 一种新型多功能可精确测量低转速的汽轮机超速保护模板 |
| CN101458275A (zh) * | 2008-11-06 | 2009-06-17 | 上海电器科学研究所（集团）有限公司 | 耐高温三相中频电量采集模块 |
| CN102156263A (zh) * | 2011-04-02 | 2011-08-17 | 华中科技大学 | 一种同步发电机励磁系统仿真测试装置 |
| CN102735746A (zh) * | 2011-04-15 | 2012-10-17 | 北京化工大学 | 金属管道漏磁信号封闭式检测装置及数据高速传输方法 |
| CN202710653U (zh) * | 2012-07-27 | 2013-01-30 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种高共模电压模拟信号的数字隔离采样电路 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107064596A (zh) * | 2016-10-09 | 2017-08-18 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 励磁系统交流侧励磁电流采样回路的双通道改造工艺方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204179985U (zh) | 一种用于驱动电机变频和工频自由切换的控制装置 | |
| CN103944168A (zh) | 一种大功率电能质量综合补偿装置 | |
| CN204903656U (zh) | 用于消弧线圈接地系统测量线路对地电容的装置 | |
| CN204760975U (zh) | 一种自带电源的配电线路直流融冰装置 | |
| CN101949972A (zh) | 一种高压变流器电流测量装置 | |
| CN203788174U (zh) | 耐冲击直流高压发生器 | |
| CN104502687A (zh) | 一种基于磁隔离的高耐压发电机励磁电流采集器 | |
| CN203965532U (zh) | 一种工频能量耐受试验装置 | |
| CN103743941A (zh) | 无电源无线通讯钳形交流电流表 | |
| CN103837804A (zh) | 移动式气体绝缘无局放耐压试验系统 | |
| CN204347150U (zh) | 敏感家用电器谐波抗扰度测试平台 | |
| CN203981742U (zh) | 一种三相交流电流采集电路 | |
| CN204046430U (zh) | 1200kW/6000V串联18脉动高压变频调速装置 | |
| CN103592511B (zh) | 一种检测交流电源频率的电路 | |
| CN204495948U (zh) | 一种断线监测装置 | |
| CN103337155A (zh) | 适应多环境全天候动态管理低压载波远程集抄方法 | |
| CN202818295U (zh) | 电力线载波通信用电容耦合器 | |
| CN204154793U (zh) | 用于动车组的新型电压检测装置 | |
| CN105354053A (zh) | 一种基于sed文件的站间虚端子的配置方法 | |
| CN204179677U (zh) | 一种抑制直流侧基波谐振的特高压直流输电系统 | |
| CN204177920U (zh) | 基于低压相控开关无局放衰减振荡波高压电源 | |
| CN203691419U (zh) | 一种红外接收电路以及接收器 | |
| CN104345255A (zh) | 基于低压相控开关无局放衰减振荡波高压电源 | |
| CN204376511U (zh) | 基于通用变频器基准的大功率电动汽车快速充电机 | |
| CN204633616U (zh) | 一种小容量高频直流智能电源的充电模块 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150408 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |