CN105676032B - 发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统，该测试系统包括：信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过第一接入端输出；并包括双通道示波模块和/数据处理模块，所述双通道示波模块用于获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号，并在同一坐标系下显示第一接入端的电压信号的波形以及第二接入端上的电压信号的波形；数据处理模块，用于计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。本发明能够完成对发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试，并且测试过程简单易于实现。

Description

发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统

技术领域

本发明涉及测试技术领域，尤其是涉及一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统。

背景技术

发电机电压调节器一般是通过电压取样端动态的采集发电机输出电压，并在检测到采集到的电压超过设定值时，产生一个脉冲信号并通过励磁控制端输出，通过该脉冲信号切断励磁电流。从检测到采集到的电压超过设定值到输出脉冲信号一般会有一定的延迟量，如果这样的延迟量过大，则会导致发电机输出电压高于设定值的时间较长，这对调节器功率管等构成威胁，长期的脉冲过压将会增加调节器的损坏率，同时也危害其他电路。因此，对发电机电压调节器励磁切断延迟量的测量具有重要意义。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统。

一方面，本发明提供了一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试系统，包括：信号发生模块，并包括双通道示波模块和/或数据处理模块；所述测试系统具有第一接入端和第二接入端；所述第一接入端用于连接所测试的发电机电压调节器的电压取样端；所述第二接入端用于连接所测试的发电机电压调节器的励磁控制端；

所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

所述双通道示波模块，用于获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号，并在同一坐标系下显示第一接入端的电压信号的波形以及第二接入端上的电压信号的波形；

所述数据处理模块，用于获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号；计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

进一步的，所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出包括：所述信号发生模块，用于产生多个第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出；任意两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。

进一步的，所述数据处理模块，用于计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，包括：所述数据处理模块，用于计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与对应的第二触发脉冲之间的时间差。

进一步的，所述第一触发脉冲的电压低于所述发电机电压调节器的安全电压。

进一步的，所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出包括：所述信号发生模块，用于利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的第一触发脉冲通过所述第一接入端输出；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压的值。

第二方面，本发明提供了一种使用上述任一项所述的测试系统测试发电机电压调节器励磁切断延迟量的方法，其特征在于，包括：

将第一接入端与所测试的发电机电压调节器的电压取样端相连，将第二接入端与所测试的发电机电压调节器的励磁控制端相连，并触发所述信号发生模块生成第一触发脉冲。

第三方面，本发明提供了一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法，包括：

在发电机电压调节器的电压取样端输入第一触发脉冲，并采集励磁控制端的电压信号；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

在同一坐标系下显示输入到电压取样端的电压信号的波形以及励磁控制端的电压信号的波形；和/或，计算电压取样端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与励磁控制端的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

进一步的，所述第一触发脉冲的数量为多个，任意两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。

进一步的，所述计算电压取样端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与励磁控制端的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，包括：

计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差。

进一步的，所述第一触发脉冲的电压低于所述发电机电压调节器的安全电压。

进一步的，所述在发电机电压调节器的电压取样端输入第一触发脉冲包括：

利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的第一触发脉冲通过所述第一接入端输出；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压的值。

本发明提供的发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法和系统能够完成对发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试，并且测试过程简单易于实现。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征信息和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明提供的一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法的流程示意图；

图2为利用本发明提供的测试方法进行励磁切断延迟量测试时得到的波形图；

图3为本发明提供的一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

第一方面，本发明提供了一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法，参见图1，该方法包括：

步骤S1，在发电机电压调节器的电压取样端输入第一触发脉冲，并采集励磁控制端的电压信号；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

步骤S2，在同一坐标系下显示输入到电压取样端的电压信号的波形以及励磁控制端的电压信号的波形；

步骤S3，计算电压取样端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与励磁控制端的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

不难理解的是，在步骤S3中，计算得到的时间差即为发电机电压调机器从检测到电压取样端的电压超过设定值到输出脉冲信号的延迟量。可见本发明提供的发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法能够完成对发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试，并且测试过程简单易于实现。

不难理解的是，这里所指的励磁控制端的电压信号是指用于反映励磁控制端的电压大小的信号；在具体实施时，这里的电压信号可以是指励磁控制端在不同时刻下的电压值。

在具体实施时，上述的步骤S1的第一种可选的实施方式中：第一触发脉冲可以是指上升沿比较陡峭(相对于时间的变化率较大)的突变电压。这样做的好处是：在显示时，能够比较清楚的显示出电压取样端的电压何时变为设定电压(这里的设定电压即为能够触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流的电压)的电压，便于测试人员观察。当然在具体实施时，也可以通过其他方式使得测试人员比较容易的观察到电压取样端的电压何时变为设定电压的电压，比如可以在将相应的时间点显示出来，使得测试人员可以比较容易的确定相应的时间点。

作为上述的步骤S1的第二种可选的实施方式，在具体实施时，步骤S1中所产生的第一触发脉冲的个数可以为多个，且任意两个相邻的第一触发脉冲的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。

这样做的好处是，能够使得测试人员观察到多个延迟量，根据多个延迟量综合判断调节器的延迟量大小，使得所测得的延迟量更为精确。

不难理解的是，这里的任意两个相邻的第一触发脉冲的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同相应的起始时刻的间隔相同。这样各个第一触发脉冲构成一个定频的信号。一个第一触发脉冲到下一个第一触发脉冲之间的时间间隔可以认为是一个励磁周期。

在步骤S1的第二种可选的实施方式的基础上，上述的步骤S3可以具体包括：计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差。具体来说，当在电压取样端输入多个第一触发脉冲时，调节器也会产生多个对应的第二触发脉冲并通过励磁控制端输出，这样针对每一个第一触发脉冲，可以计算其起始时刻与对应的第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，从而得到对应的延迟量。通过这种方式可以得到多个对应的延迟量。

作为步骤S1的第三种可选的实施方式，上述的步骤S1可以具体包括：利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的突变信号输入到发电机电压调节器的电压取样端；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压。

通过这种方式，能够较为简单的构造出第一触发脉冲。

作为步骤S1的第四种可选的实施方式，上述的步骤S1中，可以设置第一触发脉冲的电压低于上述的电压调节器的安全电压。这样能够避免损坏发电机电压调节器。

不难理解的是，上述的各个可选的实施方式之间不会相互影响，在具体实施时，可以选择上述的任意一种或多种可选的实施方式实施相应的技术方案。

并且不难理解的是，在实际应用中，上述的测试方法实际上可以仅执行步骤S2和步骤S3中的一个。在仅执行步骤S2的情况下，测试人员可以通过观察所显示的两个电压信号的波形确定对应的延迟量。而在仅执行步骤S3的情况下，可以根据步骤S3中存储和/或输出和/或显示的时间差确定对应的延迟量。

图2示出了利用本发明提供的发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法的一种实施例进行励磁切断延迟量测试时得到的波形图；其中在电压采样端IN上的电压信号Vin中包含多个第一触发脉冲P1，该第一触发脉冲P1的上升沿为直线，电压迅速超过设定值Vth；在励磁控制端OUT上的电压信号Vout中包含多个第二触发脉冲P2；每一个第一触发脉冲P1的起始时刻与紧随该第一触发脉冲P1的第二触发脉冲P2的起始时刻(上升沿所在的时刻，图2中以第二触发脉冲P2为高电平进行的说明)之间的时间差值即为电压调节器的延迟量。比如对于图2中示出的第一个第一触发脉冲P1，其起始时刻为t1，而紧随其后的第二触发脉冲的起始时刻为t2，则相应的延迟量为t2-t1；对于图2中示出的第二个第一触发脉冲P1，其起始时刻为t3，而紧随其后的第二触发脉冲的起始时刻为t4，则相应的延迟量为t4-t3。

另一个方面，本发明还提供了一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试系统，该系统可以用以实现上述的测试方法，参见图3，该测试系统300可以包括信号发生模块310、双通道示波模块320和数据处理模块330；并具有第一接入端X1和第二接入端X2；为了便于说明，图3中还示出了发电机电压调节器400；第一接入端X1连接所测试的发电机电压调节器的电压取样端IN；第二接入端X2连接所测试的发电机电压调节器的励磁控制端OUT；

其中，信号发生模块310，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端X1输出到发电机电压调节器400的电压取样端IN；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器400通过励磁控制端OUT输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

双通道示波模块320，用于获取第一接入端X1的电压信号以及所述第二接入端X2上的电压信号，并在同一坐标系下显示第一接入端X1的电压信号的波形以及第二接入端X2上的电压信号的波形；

数据处理模块330，用于获取所述第一接入端X1的电压信号以及所述第二接入端X2上的电压信号；计算所述第一接入端X1的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端X2上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示；其中第二触发脉冲用于切断励磁电流。

在使用该测试系统测试发电机电压调节器励磁切断延迟量时，仅需按照图3所示的方式，将第一接入端X1与所测试的发电机电压调节器400的电压取样端IN相连，将第二接入端X2与所测试的发电机电压调节器400的励磁控制端OUT相连，并触发所述信号发生模块310生成第一触发脉冲即可。测试过程非常简单，并且上述的测试系统结构简单，便于设计。

作为信号发生模块310第一种可选的实施方式，信号发生模块310生成第一触发脉冲可以具体是指生成上升沿比较陡峭(相对于时间的变化率较大)的突变电压。

作为信号发生模块310第二种可选的实施方式，信号发生模块310用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端X1输出可以具体是指：所述信号发生模块310，用于产生多个第一触发脉冲并通过所述第一接入端X1输出；任意两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。通过这种方式，能够使得信号发生模块310在同一个测试过程中向电压采样端IN输入多个第一触发脉冲。

在信号发生模块310第二种可选的实施方式的基础上，作为数据处理模块330的一种可选的实施方式，所述数据处理模块330，用于计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，可以具体是指：所述数据处理模块，用于计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与对应的第二触发脉冲之间的时间差。通过这种方式可以得到多个对应的延迟量。

作为信号发生模块310第三种可选的实施方式，信号发生模块310，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出可以具体是指所述信号发生模块，用于利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的第一触发脉冲通过所述第一接入端输出；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压的值。通过这种方式，能够降低信号发生模块310的实现难度。

需要指出的是，在具体实施时，在一些可替代的实施例中，也可以仅设置双通道示波模块320或数据处理模块330中的任意一种，在仅设置双通道示波模块320的情况下，测试人员可以通过观察双通道示波模块320显示的波形确定延迟量；在仅设置数据处理模块330的情况下，测试人员可以根据数据处理模块330存储和/或输出和/或显示的时间差确定延迟量。

不难理解的是，在具体实施时，上述测试系统也可以按照上述的各个可选的实施方式中一种或者几种执行。由于这里所介绍的测试系统为实施第一方面所述的测试方法所采用的装置，故而基于第一方面所介绍的测试方法，本领域所属技术人员能够了解第二方面提供的测试系统的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于测试系统如何实现第一方面的测试方法不再详细介绍。

在具体实施时，这里的第二触发脉冲可能是高电平脉冲，也可能是低电平脉冲。

在具体实施时，上述的信号生成模块310可以具体是指信号发生器，双通道示波模块320可以具体是指双通道示波器；而数据处理模块330可以是指能够用以实现特定功能的硬件电路模组；当数据处理模块330用以显示时，还会包含相应的显示组件。

另外本领域那些技术人员可以理解，可以把第二方面中所述的各个模块组合成一个装置或单元或组件，比如可以将信号发生模块与数据处理模块进行集成为一个具有一定的数据处理功能的信号发生器；或者也可以将双通道示波模块与数据处理模块进行集成为一个具有一定的数据处理功能的双通道示波器；以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (11)

1.一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试系统，其特征在于，包括：信号发生模块，并包括双通道示波模块和/或数据处理模块；所述测试系统具有第一接入端和第二接入端；所述第一接入端用于连接所测试的发电机电压调节器的电压取样端；所述第二接入端用于连接所测试的发电机电压调节器的励磁控制端；

所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

所述双通道示波模块，用于获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号，并在同一坐标系下显示第一接入端的电压信号的波形以及第二接入端上的电压信号的波形；

所述数据处理模块，用于获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号；计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

2.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，

所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出包括：所述信号发生模块，用于产生多个第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出；任意两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。

3.如权利要求2所述的测试系统，其特征在于，所述数据处理模块，用于计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，包括：所述数据处理模块，用于计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与对应的第二触发脉冲之间的时间差。

4.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述第一触发脉冲的电压低于所述发电机电压调节器的安全电压。

5.如权利要求1所述的测试系统，其特征在于，所述信号发生模块，用于产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出包括：所述信号发生模块，用于利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的第一触发脉冲通过所述第一接入端输出；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压的值。

6.一种使用如权利要求1-5任一项所述的测试系统测试发电机电压调节器励磁切断延迟量的方法，其特征在于，包括：

将第一接入端与所测试的发电机电压调节器的电压取样端相连，将第二接入端与所测试的发电机电压调节器的励磁控制端相连，并触发所述信号发生模块生成第一触发脉冲；

所述信号发生模块产生第一触发脉冲并通过所述第一接入端输出；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

所述双通道示波模块获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号，并在同一坐标系下显示第一接入端的电压信号的波形以及第二接入端上的电压信号的波形；

所述数据处理模块获取所述第一接入端的电压信号以及所述第二接入端上的电压信号；计算所述第一接入端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与所述第二接入端上的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

7.一种发电机电压调节器励磁切断延迟量的测试方法，其特征在于，包括：

在发电机电压调节器的电压取样端输入第一触发脉冲，并采集励磁控制端的电压信号；所述第一触发脉冲适于触发所述发电机电压调节器通过励磁控制端输出第二触发脉冲，所述第二触发脉冲用于切断励磁电流；

在同一坐标系下显示输入到电压取样端的电压信号的波形以及励磁控制端的电压信号的波形；和/或，计算电压取样端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与励磁控制端的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，并将计算得到的时间差存储和/或输出和/或显示。

8.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述第一触发脉冲的数量为多个，任意两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔与其他两个相邻的第一触发脉冲之间的时间间隔相同。

9.如权利要求8所述的测试方法，其特征在于，所述计算电压取样端的电压信号中的第一触发脉冲的起始时刻与励磁控制端的电压信号中第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差，包括：

计算每一个第一触发脉冲的起始时刻与第二触发脉冲的起始时刻之间的时间差。

10.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述第一触发脉冲的电压低于所述发电机电压调节器的安全电压。

11.如权利要求7所述的测试方法，其特征在于，所述在发电机电压调节器的电压取样端输入第一触发脉冲包括：

利用多个直流电压叠加生成所述第一触发脉冲，并将生成的第一触发脉冲通过第一接入端输出；各个直流电压的电压值均小于触发所述发电机电压调节器切断励磁控制端的励磁电流所需要的电压的值。