CN204495923U - 一种便携式Chopper有效性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测装置，一种便携式Chopper有效性检测装置，主要包括光纤收发器、MCU微控制器、信号采样模块及人机交互模块，所述光纤收发器输入端分别与MCU微控制器中的PWM1端口及PWM故障中断PTD0端口相连，所述人机交互模块分别与MCU微控制器中的SPI端口及PTA端口相连，用于设定相关参数，所述信号采样模块与微控制器中的ATD采样端口相连，用于获取采样数据。本实用新型通过设定母线电压、Chopper电流检测的阈值、触发脉冲的时间和占空比，一键按钮启动后，该装置会自动检测Chopper的有效性并通过人机交互模块显示检测的结果，从而保证了Chopper单元的可靠性，确保变频器在低电压穿越时的安全。另外，该装置结构简单、操作方便、便于携带，是Chopper有效性检测的有力工具。

Description

一种便携式Chopper有效性检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，更具体地说，涉及一种便携式Chopper有效性检测装置。

背景技术

风力发电的蓬勃发展，风电机组并网对电网安全、稳定和经济发展的影响不容忽视。因此，风电场接入电网规定中要求电网发生故障或扰动引起风电场并网点电压跌落时，在一定电压跌落的范围内，发电机组能够不间断并网，为电网的自行调节赢得时间。这一能力称作为风力发电机组的低电压穿越能力。

Chopper作为风电变频器直流母线能量的泄放单元在低电压穿越期间，必须及时将发电机回馈的能量泄放出去以确保变频器模块的安全。为此，相关设计人员必须密切关注Chopper的有效性，如果Chopper失效而未被发觉，由此带来的后果就是发电机组并网点发生故障或者扰动时，发电机组出现故障停机，甚至造成变频器炸毁机舱失火。

Chopper的有效性测试，通常需要将Chopper模块安装到发电机组的机舱中，通过变频器给Chopper驱动，然后用示波器观察Chopper电阻电压或电流，进而判断该Chopper是否能正常的工作。这给调试、安装人员带来很大的工作量。多次拆卸Chopper可能会毁坏IGBT正负母线的绝缘层，而且母线都带有1100V左右的直流电，需要等待放电后才可进行拆卸，这种操作具有一定的危险性。因此，选择一种便携、安全测试装置就成为了设计人员的一种期望。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型目的是提供一种便携式Chopper有效性检测装置。该装置通过设定母线电压、Chopper电流检测的阈值、及触发脉冲的时间和占空比这些参数被写入到MCU微控制器的Flash中，避免掉电后再上电还需要重新设定。而且在测试的过程中，不需要人员去干预，只需一键触发Chopper自检，在自检的过程中，可以从LED中读取自检的结果，从而保证了Chopper可靠性，确保变频器在低电压穿越时的安全。

为了实现上述发明目的，解决现有技术中所存在的问题，本实用新型采取的技术方案是：一种便携式Chopper有效性检测装置，主要包括光纤收发器、MCU微控制器、信号采样模块及人机交互模块，所述光纤收发器输入端分别与MCU微控制器中的PWM1端口及PWM故障中断PTD0端口相连，所述人机交互模块分别与MCU微控制器中的SPI端口及PTA端口相连，用于设定相关参数，所述信号采样模块与微控制器中的ATD采样端口相连，用于获取采样数据。

所述光纤收发器包括光纤发射器、光纤接收器及继电器驱动电路，它还包括与光纤发射器相连接的电阻R2、R3、R4、R6、三极管Q2共同构成了光纤发射器驱动电路，并与MCU微控制器中的PWM1端口相连，所述继电器驱动电路由电阻R5、二极管D1和三极管Q1构成，并与MCU微控制器中的PTC4端口相连，用于控制充电接触器，所述光纤接收器6脚与MCU微控制器中的PWM的故障中断引脚PTD0相连，IGBT的故障信号通过光纤接收器传送给MCU微控制器。

所述人机交互模块由数码管驱动芯片US1、数码管DS1和三个按键S1、S2、S3组成，数码管驱动芯片US1的数据总线SEG0~SEG7与数码管DS1相连，而数码管驱动芯片US1又通过SPI总线与MCU微控制器相连，三个按键S1、S2、S3分别与MCU微控制器中的数字端口PTA2、PTA1、PTA0相连；与数码管驱动芯片US1相连的电容C3、C4、C5构成电源滤波电容，与数码管驱动芯片US1相连的电阻R7~R14作为US1的总线驱动电阻，数码管DS1用于显示设定参数的结果和Chopper自检结果。

所述信号采样模块采用康铜丝电阻作为电流检测互感器，其中：Ichp端连接康铜丝电流采样电阻电路的输出端、并与MCU微控制器中的ATD3端口相连， Udc端为母线电压经信号调理后的采样输入端，并与MCU微控制器中的ATD2端口相连。

所述光纤收发器选自Aglient HFBR-0400系列中的一种。

所述康铜丝电流采样电阻形状为U型形状。

本实用新型有益效果是：一种便携式Chopper有效性检测装置，主要包括光纤收发器、MCU微控制器、信号采样模块及人机交互模块，所述光纤收发器输入端分别与MCU微控制器中的PWM1端口及PWM故障中断PTD0端口相连，所述人机交互模块分别与MCU微控制器中的SPI端口及PTA端口相连，用于设定相关参数，所述信号采样模块与微控制器中的ATD采样端口相连，用于获取采样数据。与已有技术相比，本实用新型通过设定母线电压、Chopper电流检测的阈值、触发脉冲的时间和占空比，一键按钮启动后，该装置会自动检测Chopper的有效性并通过人机交互模块显示检测的结果，从而保证了Chopper

单元的可靠性，确保变频器在低电压穿越时的安全。另外，该装置结构简单、操作方便、便于携带，是Chopper有效性检测的有力工具。

附图说明

图1是本实用新型结构框图。

图2是本实用新型电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，一种便携式Chopper有效性检测装置，主要包括光纤收发器、MCU微控制器、信号采样模块及人机交互模块，所述光纤收发器输入端分别与MCU微控制器中的PWM1端口及PWM故障中断PTD0端口相连，所述人机交互模块分别与MCU微控制器中的SPI端口及PTA端口相连，用于设定相关参数，所述信号采样模块与微控制器中的ATD采样端口相连，用于获取采样数据。所述光纤收发器包括光纤发射器、光纤接收器及继电器驱动电路，它还包括与光纤发射器相连接的电阻R2、R3、R4、R6、三极管Q2共同构成了光纤发射器驱动电路，并与MCU微控制器中的PWM1端口相连，所述继电器驱动电路由电阻R5、二极管D1和三极管Q1构成，并与MCU微控制器中的PTC4端口相连，用于控制充电接触器，所述光纤接收器6脚与MCU微控制器中的PWM的故障中断引脚PTD0相连，IGBT的故障信号通过光纤接收器传送给MCU微控制器。所述人机交互模块由数码管驱动芯片US1、数码管DS1和三个按键S1、S2、S3组成，数码管驱动芯片US1的数据总线SEG0~SEG7与数码管DS1相连，而数码管驱动芯片US1又通过SPI总线与MCU微控制器相连，三个按键S1、S2、S3分别与MCU微控制器中的数字端口PTA2、PTA1、PTA0相连；与数码管驱动芯片US1相连的电容C3、C4、C5构成电源滤波电容，与数码管驱动芯片US1相连的电阻R7~R14作为US1的总线驱动电阻，数码管DS1用于显示设定参数的结果和Chopper自检结果。所述信号采样模块采用康铜丝电阻作为电流检测互感器，其中：Ichp端连接康铜丝电流采样电阻电路的输出端、并与MCU微控制器中的ATD3端口相连， Udc端为母线电压经信号调理后的采样输入端，并与MCU微控制器中的ATD2端口相连。电阻R15与二极管D2为按键S4提供电平上拉；电阻R16与二极管D3，D4和 D5为按键S1、S2及S3提供电平上拉。所述光纤收发器选自Aglient HFBR-0400系列中的一种，所述康铜丝电流采样电阻形状为U型形状。具体工作过程如下：接好母线电压检测线、Chopper电阻电流检测线、驱动、故障反馈光纤以及充电接触器后，一键启动Chopper自检，该装置会首先对母线进行充电。当母线电压值达到设定的阈值后，触发Chopper，检测Chopper电阻电流，如果Chopper电阻电流超过了设定的阈值，则LED面板会以“000”显示Chopper自检成功，该Chopper有效。在测试过程中，如果MCU微控制器收到了故障反馈信号，停止触发Chopper，并立刻断开充电接触器，并在LED上以“Fxx”形式显示故障信息。如果在规定的时间内母线未充到设定的母线电压阈值，则标明母线有漏电地方或者Chopper已损坏有放电回路存在，同样该故障信息会在LED上显示出来。

本实用新型优点在于：一种便携式Chopper有效性检测装置通过设定母线电压、Chopper电流检测的阈值、触发脉冲的时间和占空比，一键按钮启动后，该装置会自动检测Chopper的有效性并通过人机交互模块显示检测的结果，从而保证了Chopper单元的可靠性，确保变频器在低电压穿越时的安全。另外，该装置结构简单、操作方便、便于携带，是Chopper有效性检测的有力工具。

Claims (6)

1.一种便携式Chopper有效性检测装置，主要包括光纤收发器、MCU微控制器、信号采样模块及人机交互模块，其特征在于：所述光纤收发器输入端分别与MCU微控制器中的PWM1端口及PWM故障中断PTD0端口相连，所述人机交互模块分别与MCU微控制器中的SPI端口及PTA端口相连，用于设定相关参数，所述信号采样模块与微控制器中的ATD采样端口相连，用于获取采样数据。

2.根据权利要求1所述一种便携式Chopper有效性检测装置，其特征在于：所述光纤收发器包括光纤发射器、光纤接收器及继电器驱动电路，它还包括与光纤发射器相连接的电阻R2、R3、R4、R6、三极管Q2共同构成了光纤发射器驱动电路，并与MCU微控制器中的PWM1端口相连，所述继电器驱动电路由电阻R5、二极管D1和三极管Q1构成，并与MCU微控制器中的PTC4端口相连，用于控制充电接触器，所述光纤接收器6脚与MCU微控制器中的PWM的故障中断引脚PTD0相连，IGBT的故障信号通过光纤接收器传送给MCU微控制器。

3.根据权利要求1所述一种便携式Chopper有效性检测装置，其特征在于：所述人机交互模块由数码管驱动芯片US1、数码管DS1和三个按键S1、S2、S3组成，数码管驱动芯片US1的数据总线SEG0~SEG7与数码管DS1相连，而数码管驱动芯片US1又通过SPI总线与MCU微控制器相连，三个按键S1、S2、S3分别与MCU微控制器中的数字端口PTA2、PTA1、PTA0相连；与数码管驱动芯片US1相连的电容C3、C4、C5构成电源滤波电容，与数码管驱动芯片US1相连的电阻R7~R14作为US1的总线驱动电阻，数码管DS1用于显示设定参数的结果和Chopper自检结果。

4.根据权利要求1所述一种便携式Chopper有效性检测装置，其特征在于：所述信号采样模块采用康铜丝电阻作为电流检测互感器，其中：Ichp端连接康铜丝电流采样电阻电路的输出端、并与MCU微控制器中的ATD3端口相连， Udc端为母线电压经信号调理后的采样输入端，并与MCU微控制器中的ATD2端口相连。

5.根据权利要求1所述一种便携式Chopper有效性检测装置，其特征在于：所述光纤收发器选自Aglient HFBR-0400系列中的一种。

6.根据权利要求4所述一种便携式Chopper有效性检测装置，其特征在于：所述康铜丝电流采样电阻形状为U型形状。