CN2045500U - 交流发电机组动态参数检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种交流发电机组动态参数检测仪，是测定国标GB2819—81中规定有关发电机特性的电压、频率等瞬态参数的综合检测装置，可自动采集、显示、打印电压、频率波动率，电压、频率稳态调整率及瞬态调整率、瞬态调整时间，电压波形畸变率和谐波等发电机组特性动态参数，并具有瞬态采样精度高，速度快等特点，本检测仪结构简单，功能齐全，提高了微机利用率，具有较大的使用价值。

Description

该实用新型属电机测试技术领域，特别涉及发电机组电压、频率等瞬态参数的自动化检测装置。

电压与频率等有关动态参数是影响发电机组使用性能的重要参数，目前国内测定有关发电机特性的动态参数，大多是采用指针式电工仪表（如电压表、频率计）、秒表、光线示波器及波形畸变仪等，靠人工操作、读数、计算，单项逐一进行检测，不仅费时繁琐，而且人为误差大，测量精度低，不能满足发电机组产品发展中检测的要求。用于自动检测发电机组动态参数的综合仪器，在国内外尚未见有关资料报道。

本实用新型的目的在于为提高发电机组产品质量，改进性能，提供一种多功能、高精度、结构简单的发电机组动态参数综合检测仪。

本检测仪的关键在于利用微机对交流发电机组的电压信号U_AB，U_BC，U_CA、时间脉冲信号1P／T、转角信号1P／1R、360P／1R及微机主机的时钟脉冲信号1φ／1μs分时进行采集和处理。

下面根据附图进一步详细说明。附图一给出该检测仪的系统框图；附图二给出了检测仪的系统示意图；附图三给出了转角信号传感器的电路图。

所提供的交流发电机组动态参数检测仪由微机〔4〕、电压信号变送器〔1〕、转角信号传感器〔2〕、时间信号发生器〔3〕与输出部件〔5〕构成。微机〔4〕采用Appls机，其主机为cpu6502〔11〕、带有键盘〔13〕、磁盘驱动器〔14〕、显示器〔12〕和I／O接口〔15〕。电压信号变送器〔1〕由电压互感器〔6〕及12位A／D板〔7〕构成。时间信号发生器〔3〕由晶振〔8〕、分频〔9〕、脉冲整流电路〔10〕组成。转角信号传感器采用光电式结构。输出部件〔5〕是CP－100打印机〔16〕及DXY－800A绘图仪〔17〕。

该综合检测仪的工作过程为：电压信号变送器〔1〕是将发电机组所产生的三线电压U_AB、U_BC、U_CA模拟量，分别经电压互感器〔6〕降压后由12位A／D板〔7〕转换为数字量进入微机主机 〔11〕。与发电机转轴联接的光电式转角信号传感器〔2〕，产生两种信号，一是每转一度有一个脉冲即360P／1R，用以实现每度采集一个电压瞬态值，转一周可采集360个电压瞬态值。另一种信号是每转一周只给一个脉冲信号即1P／1R，它可以做为每周期采样的始点信号，用以实现多个周期重复采样时的同步。多周期采样的目的在于减少误差，提高精度。1P／1R和360P／1R两种信号经放大整形由I／O接口〔15〕送入微机主机〔11〕。时间信号发生器〔3〕采用100K晶体振荡器〔8〕、经分频电路〔9〕、整形电路 〔10〕给出0.05～0.5秒范围内6个档次的时间脉冲1P／T，用作测定电压波动率，频率波动率，电压稳态调整率及瞬态调整率，频率稳态调整率及瞬态调整率，以及电压、频率瞬态调整的稳定时间等参数的计时。

将上述电压信号U_AB、U_BC、U_CA，转角信号1P／1R、 360P／1R，时间信号1P／T，再加上微机主机时钟脉冲信号1p／1μs，依照不同的检测参数，使它们分时进入微机，可实现发动机特性的动态参数综合检测。例如，当要检测电压波形畸变率时，微机采集的信号为转角信号1P／1R、360P／1R及电压量U。其采样的过程是当微机测到1P／1R后，再测得360P／1R转角信号后，送出待测通道地址，启动多路开关，使采样进入保持状态，同时启动A／D板，待A／D板转换结束后输出转换结束信号，通知微机主机CPU取数存入内存，于是一角度一次的采样结束后，再进入下一度的采样。如此周而复始直到一个周期采样结束，然后进行数据初处理，再准备下一个周期的采样，待判到周期的始点信号1P／1R后，开始进入下一个周期的依次采样，直到采足选定的周期数为止。采集完毕后，将初处理的数据存入磁盘。

本综合检测仪的实施要点在于：

①根据每周期内采集得n个电压瞬态值Ui，按 $U=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{u}_i^2}$

求出电压有效值。因此可准确地求出任意畸变波形的电压有效值。

②用微机主机CPU时钟脉冲信号对两相邻周期始点脉冲信号1P／1R计时，可测得精确频率值，其误差在0.1％以下。

③在确定的时间范围内，由时间信号发生器给出的每个时间脉冲上所对应的电压值是采集后计算出的电压有效值或三相电压有效值的平均值，由此可精确地检测出在规定时间范围内的电压及频率的波动率和稳态、瞬态调整率。

④用多周期采集的各瞬态电压值，经富里哀级数展开后，可精确地求出各阶谐波的幅值，从而实现对电压波形畸变率、谐波分析的检测。

本检测仪可完成对发电机的电压、频率波动率，电压、频率稳态调整率，电压、频率瞬态调整率及瞬态调整时间，电压波形畸变率和谐波等动态参数的分析。并具有瞬态采样精度高，检测速度快等特点，实现了自动采集、显示、打印、输出数据，绘制曲线图，提高了微机利用率，具有较高的使用价值。

Claims (3)

1、交流发电机组动态参数检测仪，其特征在于该检测仪由微机[4]、电压信号变送器[1]、转角信号传感器[2]、时间信号发生器[3]与输出部件[5]构成。

2、根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于该检测仪是通过对电压信号U_AB、U_BC、U_CA，时钟脉冲信号1p／1μs，时间脉冲信号1P／T，与转角信号1P／1R、360P／1R分时进行采集和处理。

3、根据权利要求1所述的检测仪，其特征在于检测仪的电压信号变送器〔1〕是由电压互感器〔6〕和A／D板〔7〕构成；时间信号发生器〔3〕是由晶体振荡器〔8〕、分频电路〔9〕、脉冲整形电路〔10〕构成；转角信号传感器采用光电式结构。

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