CN201331536Y - 一种转速信号监控装置 - Google Patents

Abstract

一种转速信号监控装置，涉及一种发电机组的转速信号监控装置，属于电机监测系统技术领域。目的解决目前转速信号监控装置存在返回系数大、动作值不稳定、接点抖动、不便设置的问题。本实用新型的转动的转子齿盘经过双接近开关产生的脉冲信号输出给光电隔离电路，光电隔离电路的输出端与通道选择电路的一个输入端相连，发电机残压信号采集电路输出给隔离整形电路，隔离整形电路的输出端与通道选择电路的另一个输入端相连，通道选择电路的输出端与PLC系统的输入端相连，PLC系统的控制输出端与通道选择电路的控制输入端相连，PLC系统的显示输出端与显示电路的输入端相连。主要应用于水轮发电机组的测速，测量精度高。

Description

一种转速信号监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电机组的转速信号监控装置，属于电机监测系统技术领域。

背景技术

转速信号监控装置是水轮发电机组自动控制系统中不可缺少的关键自动化装置之一，直接参与机组工况转换流程的控制和机组过速保护。要求转速信号灵敏、准确、可靠，检测功能齐全。目前国内用于水轮发电机组转速信号监测的设备主要分为机械式监测和电气监测，传统的机组转速信号监控装置存在返回系数大、动作值不稳定、接点抖动、不便设置的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前转速信号监控装置存在返回系数大、动作值不稳定、接点抖动、不便设置的问题，提供一种转速信号监控装置。

本实用新型包括转子齿盘、双接近开关、光电隔离电路、发电机残压信号采集电路、隔离整形电路、通道选择电路、PLC系统和显示电路，

与转子同轴固定连接的转子齿盘经过双接近开关产生的脉冲信号输出给光电隔离电路，光电隔离电路的输出端与通道选择电路的一个输入端相连，

发电机残压信号采集电路输出给隔离整形电路，隔离整形电路的输出端与通道选择电路的另一个输入端相连，

通道选择电路的输出端与PLC系统的输入端相连，PLC系统的控制输出端与通道选择电路的控制输入端相连，PLC系统的显示输出端与显示电路的输入端相连。

本实用新型的优点：

1、集频率表、转速表、转速继电器的功能于一身，降低了成本；

2、不同工况选择不同的技术方案实现机组转速的测量，精度高，测量的非线性度≤1％；

3、由于装置的测控精度只决定于PLC晶振的误差和稳定性，因此转速接点出口值可保持长期运行无变化，消除了传统技术具有的接点抖动的问题。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图，图2是本实用新型测速工作原理图，图3是隔离整形电路的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一、下面结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式包括转子齿盘1、双接近开关2、光电隔离电路3、发电机残压信号采集电路4、隔离整形电路5、通道选择电路6、PLC系统7和显示电路8，

与转子同轴固定连接的转子齿盘1经过双接近开关2产生的脉冲信号输出给光电隔离电路3，光电隔离电路3的输出端与通道选择电路6的一个输入端相连，

发电机残压信号采集电路4输出给隔离整形电路5，隔离整形电路5的输出端与通道选择电路6的另一个输入端相连，

通道选择电路6的输出端与PLC系统7的输入端相连，PLC系统7的控制输出端与通道选择电路6的控制输入端相连，PLC系统7的显示输出端与显示电路8的输入端相连。

本实施方式所述的转速监控装置主要适用于水轮发电机组，测速原理如图2所示，所述双接近开关2是指在水轮发电机组的定子上并列安装两个接近开关，水轮发电机转子每转动一圈带动固定在转子输出轴上的转子齿盘转动一圈，转子齿盘的一个齿经过双接近开关2一次，即依次经过两个接近开关，产生第一个脉冲信号1-1和第二脉冲信号1-2，这两个脉冲信号有时间差，所述两个脉冲信号的时间差只与转子齿盘1的转速有关，而与转子齿盘1的加工精度、摆动、振动无关，通过所述两个脉冲信号的时间差及脉冲个数(即转子转动的圈数)计算出频率，既而换算出水轮发电机组的转速，转子齿盘设置有几个齿，就相应的产生几对脉冲，采集其中的一对脉冲就可完成转速的测量。

另一路测量水轮发电机转速是利用水轮发电机的励磁线圈的残压，采集到的发电机残压信号采集电路4经隔离整形电路5变为方波信号进入PLC系统7，通过测量到的所述方波信号的频率确定水轮发电机组的转速。

隔离整形电路5的具体电路如图3所示。

具体实施方式二、本实施方式与实施方式一的不同之处在于，它还包括继电器输出电路9，PLC系统7的继电器输出端与继电器输出电路9的输入端相连，其它组成和连接关系与实施方式一相同。

水轮发电机组的转速不同时，会触发不同的继电器闭合，由继电器输出电路9输出，以实现不同转速的监控。

具体实施方式三、本实施方式与实施方式二的不同之处在于，继电器输出电路9的继电器输出路数为6路、8路或10路，其它组成和连接关系与实施方式二相同。

具体实施方式四、本实施方式与实施方式一的不同之处在于，它还包括外部命令输入电路10，外部命令输入电路10的输出端与PLC系统7的命令输入端相连，其它组成和连接关系与实施方式一相同。

外部命令输入电路10完成继电器输出电路9各路输出转速值的设定，比如，第一路继电器输出转速值设定为水轮发电机组额定转速的0％～35％，当水轮发电机组的转速超过额定转速的35％时，第一路继电器闭合，第二路继电器输出转速值设定为水轮发电机组额定转速的0％～40％，当水轮发电机组的转速超过额定转速的35％时，第一路继电器和第二路继电器都闭合，依此类推，按照实际工作需要，每路继电器输出转速值设定不同的值，当水轮发电机组的转速达到不同数值时，相应的继电器动作。

具体实施方式五、本实施方式与实施方式四的不同之处在于，它还包括报警输出电路11，PLC系统7的报警输出端与报警输出电路11的输入端相连，其它组成和连接关系与实施方式四相同。

当检测到装置有异常接点闭合时，通过报警输出电路11进行报警。

具体实施方式六、本实施方式与实施方式一的不同之处在于，它还包括上位机12，PLC系统7的通信输入输出端与上位机12的输入输出端相连，其它组成和连接关系与实施方式一相同。

具体实施方式七、本实施方式与实施方式六的不同之处在于，PLC系统7与上位机12之间采用RS485通信模式，其它组成和连接关系与实施方式六相同。

具体实施方式八、本实施方式与实施方式一的不同之处在于，发电机转速小于额定转速的30％时，PLC系统7控制通道选择电路6与光电隔离电路3连通；发电机转速大于等于额定转速的30％时，PLC系统7控制通道选择电路6与隔离整形电路5连通，其它组成和连接关系与实施方式一相同。

本实用新型装置在水轮发电机组的转速小于额定转速的30％时，选择转子齿盘1一路进行测量水轮发电机组的转速，当水轮发电机组的转速大于等于额定转速的30％时，利用残压信号进行测量水轮发电机组的转速，这样，不同工况时，选择不同的测速方式，方案合理，测速准确，用户使用时，也可以通过操作面板自行选择测频方式，本实用新型的测频范围在0.01Hz～100Hz之间，测量精度的非线性度≤1％，本实用新型装置可显示发电机组频率、转速、转速百分比等信息，实现了一机多能，在实现测量水轮发电机转速的同时，实现了频率表、转速表、转速继电器等仪表具有的功能。

Claims (8)

1、一种转速信号监控装置，其特征在于它包括转子齿盘(1)、双接近开关(2)、光电隔离电路(3)、发电机残压信号采集电路(4)、隔离整形电路(5)、通道选择电路(6)、PLC系统(7)和显示电路(8)，

与转子同轴固定连接的转子齿盘(1)经过双接近开关(2)产生的脉冲信号输出给光电隔离电路(3)，光电隔离电路(3)的输出端与通道选择电路(6)的一个输入端相连，

发电机残压信号采集电路(4)输出给隔离整形电路(5)，隔离整形电路(5)的输出端与通道选择电路(6)的另一个输入端相连，

通道选择电路(6)的输出端与PLC系统(7)的输入端相连，PLC系统(7)的控制输出端与通道选择电路(6)的控制输入端相连，PLC系统(7)的显示输出端与显示电路(8)的输入端相连。

2、根据权利要求1所述的一种转速信号监控装置，其特征在于它还包括继电器输出电路(9)，PLC系统(7)的继电器输出端与继电器输出电路(9)的输入端相连。

3、根据权利要求2所述的一种转速信号监控装置，其特征在于继电器输出电路(9)的继电器输出路数为6路、8路或10路。

4、根据权利要求1所述的一种转速信号监控装置，其特征在于它还包括外部命令输入电路(10)，外部命令输入电路(10)的输出端与PLC系统(7)的命令输入端相连。

5、根据权利要求4所述的一种转速信号监控装置，其特征在于它还包括报警输出电路(11)，PLC系统(7)的报警输出端与报警输出电路(11)的输入端相连。

6、根据权利要求1所述的一种转速信号监控装置，其特征在于它还包括上位机(12)，PLC系统(7)的通信输入输出端与上位机(12)的输入输出端相连。

7、根据权利要求6所述的一种转速信号监控装置，其特征在于PLC系统(7)与上位机(12)之间采用RS485通信模式。

8、根据权利要求1所述的一种转速信号监控装置，其特征在于发电机转速小于额定转速的30％时，PLC系统(7)控制通道选择电路(6)与光电隔离电路(3)连通；发电机转速大于等于额定转速的30％时，PLC系统(7)控制通道选择电路(6)与隔离整形电路(5)连通。

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