CN109188047A - 一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置 - Google Patents

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王宏远
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Abstract

本发明公开一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其包括设置于无刷励磁发电机转子内部并与转子保持同步转动的测量模块，测量模块包括电源单元、用于测量励磁电流的采样单元、与采样单元通信连接的用于利用采样单元测量数据进行运算的测量运算单元、以及与测量运算单元通信连接的用于将测量运算单元的运算结果发送上传的数据发送单元，电源单元分别与采样单元、测量运算单元、数据发送单元连接。本发明无刷励磁发电机励磁电流的测量装置能够实时精准测量发电机励磁电流，避免了传统励磁电流估算法存在的精准度差的问题，同时该测量装置还能通过实时反映电流变化来及时判断励磁故障，从而帮助技术人员及时排除发电机故障，确保发电机正常工作。

Description

一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置
技术领域
本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置。
背景技术
发电机的转子在发电过程中处于高速旋转状态，有刷励磁发电机励磁电流由励磁系统通过碳刷供给，能够在励磁系统中得到测量，而无刷励磁发电机的励磁电流由同时处于高速运转状态的励磁机供给，由于整个励磁系统都处于旋转状态，采用传统的方法无法准确测量其真实励磁电流，只能估算，因此精度较差，同时也不能反应励磁故障时的电流变化情况。
因此，现有技术还有待于进一步发展。
发明内容
针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，以解决当前无刷励磁发电机励磁电流测量精准度差的问题。
一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，包括设置于无刷励磁发电机的转子内部并与转子保持同步转动的测量模块，所述测量模块包括用于为测量模块供电的电源单元、用于测量励磁电流的采样单元、与采样单元通信连接的用于利用采样单元测量数据进行运算的测量运算单元、以及与测量运算单元通信连接的用于将测量运算单元的运算结果发送上传的数据发送单元，其中，所述电源单元分别与采样单元、测量运算单元、数据发送单元连接。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述测量装置还包括用于接收测量模块的数据发送单元发送的数据并进行显示的显示模块，其中，所述显示模块为具备显示功能的仪表。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述数据发送单元采用射频传输方式将数据发送至显示模块。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述电源单元通过从无刷励磁发电机的励磁绕组线圈抽头的方式获取工作电源。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述采样单元包括霍尔传感器，采样单元利用霍尔传感器测量直流电流。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，采样单元中霍尔传感器设置为多个并呈圆周对称分布在转子励磁绕组中，采用多点测量的方式测量励磁电流。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，采样单元中霍尔传感器设置为3个，3个霍尔传感器呈圆周对称分布在转子励磁绕组中的三个不同位点，采用三点测量的方式分别测量励磁电流。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述测量运算单元中通过设置DSP单片机实现数据计算。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述测量运算单元通过对采样单元获取的三个电流测量值分析比较，当三个电流测量值之间的大小误差超过阈值时，则通过数据发送单元发送故障信号至显示模块。
所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，所述阈值为0.5％。
有益效果：本发明无刷励磁发电机励磁电流的测量装置能够实时精准测量发电机的励磁电流，避免了传统励磁电流估算法存在的精准度差的问题，同时本发明测量装置还能通过实时反映电流变化来及时判断励磁故障，从而帮助技术人员及时排除发电机故障，确保发电机正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例无刷励磁发电机励磁电流的测量装置的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1所示的一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其中，包括设置于无刷励磁发电机的转子内部并与转子保持同步转动的测量模块100和用于将测量模块的运算后数据进行显示的显示模块200，具体的，所述测量模块100包括用于为测量模块供电的电源单元110、用于测量励磁电流的采样单元120、与采样单元120通信连接的用于利用采样单元120测量数据进行运算的测量运算单元130、以及与测量运算单元130通信连接的用于将测量运算单元130的运算结果发送上传的数据发送单元140，其中，所述电源单元110分别与采样单元120、测量运算单元130、数据发送单元连接140从而实现对所连接单元的供电。
具体的，所述显示模块200为具备显示功能的仪表，所显示内容包括测量模块实时测量的发电机励磁电流值，另外还可显示发电机故障信息。
具体实施例中，所述数据发送单元设置射频天线，显示模块设置通信天线与数据发送单元建立通信连接，数据发送单元采用射频传输方式将数据发送至显示模块。
较佳实施例中，所述电源单元通过从无刷励磁发电机的励磁绕组线圈抽头的方式获取工作电源。例如，励磁电压为100V，绕组匝断为1000匝，那么采取抽取180匝做为工作电源的方式取电压在18V左右，选用工作电源范围为9～36V的电源单元，保障可靠供电。
进一步的，所述采样单元包括霍尔传感器，采样单元利用霍尔传感器测量直流电流。优选的是，采样单元中霍尔传感器设置为多个并呈圆周对称分布在转子励磁绕组中，采用多点测量的方式测量励磁电流。具体实施例中，采样单元中霍尔传感器设置为3个，3个霍尔传感器呈圆周对称分布在转子励磁绕组中的三个不同位点，采用三点测量的方式分别测量励磁电流。
采用三点测量的方式可以对发电机励磁状态进行实施判断，所述测量运算单元通过对采样单元获取的三个电流测量值分析比较，当三个电流测量值之间的大小误差超过阈值时，则说明有传感器故障、绕组故障等故障情况，则通过数据发送单元发送故障信号至显示模块。优选的是，所述阈值为0.5％。当三个位点电流测量值大小不相等，且相差超过0.5％时，则可判定发电机出现故障。
具体实施例中，所述测量运算单元中通过设置DSP单片机实现系统测量和数据计算。
本发明无刷励磁发电机励磁电流的测量装置能够实时精准测量发电机的励磁电流，避免了传统励磁电流估算法存在的精准度差的问题，同时本发明测量装置还能通过实时反映电流变化来及时判断励磁故障，从而帮助技术人员及时排除发电机故障，确保发电机正常工作。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，包括设置于无刷励磁发电机的转子内部并与转子保持同步转动的测量模块，所述测量模块包括用于为测量模块供电的电源单元、用于测量励磁电流的采样单元、与采样单元通信连接的用于利用采样单元测量数据进行运算的测量运算单元、以及与测量运算单元通信连接的用于将测量运算单元的运算结果发送上传的数据发送单元，其中，所述电源单元分别与采样单元、测量运算单元、数据发送单元连接。
2.根据权利要求1所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括用于接收测量模块的数据发送单元发送的数据并进行显示的显示模块，其中，所述显示模块为具备显示功能的仪表。
3.根据权利要求2所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述数据发送单元采用射频传输方式将数据发送至显示模块。
4.根据权利要求1所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述电源单元通过从无刷励磁发电机的励磁绕组线圈抽头的方式获取工作电源。
5.根据权利要求1所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述采样单元包括霍尔传感器，采样单元利用霍尔传感器测量直流电流。
6.根据权利要求5所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，采样单元中霍尔传感器设置为多个并呈圆周对称分布在转子励磁绕组中，采用多点测量的方式测量励磁电流。
7.根据权利要求6所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，采样单元中霍尔传感器设置为3个，3个霍尔传感器呈圆周对称分布在转子励磁绕组中的三个不同位点，采用三点测量的方式分别测量励磁电流。
8.根据权利要求7所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述测量运算单元中通过设置DSP单片机实现数据计算。
9.根据权利要求8所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述测量运算单元通过对采样单元获取的三个电流测量值分析比较，当三个电流测量值之间的大小误差超过阈值时，则通过数据发送单元发送故障信号至显示模块。
10.根据权利要求9所述的无刷励磁发电机励磁电流的测量装置，其特征在于，所述阈值为0.5％。
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