CN205374628U - 一种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统，属于检测设备领域，包括用于模拟军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器、用于模拟军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器以及用于显示励磁调节器输出的脉宽调制波形的示波器，第一变压器、信号发生器分别与励磁调节器的输入端连接，示波器与所述励磁调节器的输出端连接。这种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统通过模拟军用型轴带无刷直流发电机的输入输出信号，实现对励磁调节器的性能检测，与现有的检测技术相比，操作便捷、安全性高且无噪声污染。

Description

一种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域，具体而言，涉及一种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统。

背景技术

励磁调节器是同步军用型轴带无刷直流发电机的重要组成部分，励磁调节器通过调节可控硅整流器的导通角控制励磁电流的大小，进而维持军用型轴带无刷直流发电机机端电压为给定值。目前，对于军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器没有专用的性能检测装置，只能进行整机性能检测，即将励磁调节器安装于工作系统中才能进行性能检测，该种检测方法操作繁琐、安全性低且易造成噪声污染。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统，以改善现有励磁调节器性能检测方法操作复杂、安全性低且易造成噪声污染的问题。

本实用新型是这样实现的：

一种励磁调节器性能检测装置，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器进行性能检测，包括：

用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器、用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器以及用于显示所述励磁调节器输出的脉宽调制波形的示波器，

所述第一变压器、所述信号发生器分别与所述励磁调节器的输入端连接，

所述示波器与所述励磁调节器的输出端连接。

这种励磁调节器性能检测装置通过模拟军用型轴带无刷直流发电机的输入输出信号，实现对励磁调节器的性能检测，与现有的检测技术相比，操作便捷、安全性高且无噪声污染。

进一步地，所述励磁调节器性能检测装置还包括用于测量所述励磁调节器输入电压的电压采集模块和用于测量所述励磁调节器输出电流的电流采集模块，

所述电压采集模块与所述励磁调节器连接，

所述电流采集模块与所述励磁调节器连接。

电压采集模块与电流采集模块分别测量励磁调节器的电流值和电压值，以判断励磁调节器的电压及电流是否达到标准值，以提高励磁调节器性能检测的精确度。

进一步地，所述电压采集模块包括电压表，所述电压表与所述励磁调节器耦合，

所述电流采集模块包括电流表，所述电流表与所述励磁调节器耦合。

通过电压表测量励磁调节器的输入电压值，电流表测量励磁调节器的电流值的好处在于，电压表与电流表易获取、操作方便且成本低廉。

进一步地，所述电压采集模块包括电压传感器，所述电压传感器与所述励磁调节器电连接，

所述电流采集模块包括电流传感器，所述电流传感器与所述励磁调节器电连接。

进一步地，所述装置还包括用于将市电变为直流电的整流器和用于将所述整流器输出的直流电电压变为24V的第二变压器，

所述整流器与市电连接，所述第二变压器分别与所述整流器、所述励磁调节器连接。

通过设置整流器与第二变压器使得市电经过整流与变压后为励磁调节器提供24V直流电。

进一步地，所述信号发生器、所述第一变压器以及所述示波器分别与所述市电连接。

将信号发生器、第一变压器以及示波器直接连接于市电，操作方便。

一种励磁检测系统，包括励磁调节器和所述励磁调节器性能检测装置。

进一步地，所述励磁调节器包括可编程控制器、PID调节器以及用于根据所述PID调节器生成的调节信号输出移相触发脉冲的触发模块，

所述可编程控制器与所述第一变压器连接，所述PID调节器与所述可编程控制器连接，所述触发模块分别与所述PID调节器、所述信号发生器连接。

该种励磁调节器为数字式励磁调节器，操作更加智能且体积更小巧。数字式励磁调节器通过可编程控制器根据第一变压器的测频信号输出直流控制信号，PID调节器根据所述直流控制信号进行比例、积分、微分调节并输出相应的调节信号，触发模块根据所述调节信号输出移相触发脉冲以调节信号发生器的输出电压信号。

进一步地，所述触发模块包括触发控制电路。

触发控制电路根据PID调节器输出的调节信号来输出相应的移相触发脉冲。

进一步地，所述触发模块还包括功率放大电路，

所述触发控制电路与所述功率放大电路连接，所述功率放大电路与所述信号发生器连接。

触发控制电路通过功率放大电路与信号发生器连接，以使得触发控制电路输出的移相触发脉冲能更好的调节信号发生器的输出电压信号。

本实用新型提供的励磁调节器性能检测装置及励磁检测系统，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器进行性能检测，通过第一变压器、信号发生器以及示波器模拟正常工作时军用型轴带无刷直流发电机的输入输出信号，以达到检测励磁调节器性能的目的，操作方法便捷易操作、安全性高且无噪声污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型较佳实施例提供的一种励磁调节器性能检测装置结构框图；

图2为本实用新型较佳实施例提供的另一种励磁调节器性能检测装置结构框图；

图3为本实用新型较佳实施例提供的另一种励磁调节器性能检测装置结构框图；

图4为本实用新型较佳实施例提供的另一种励磁调节器性能检测装置结构框图；

图5为本实用新型较佳实施例提供的一种励磁检测系统结构框图；

图6为本实用新型较佳实施例提供的另一种励磁检测系统结构框图。

附图标记汇总：

第一变压器100；信号发生器200；示波器300；励磁调节器400；电压采集模块500；电压表501；电压传感器502；电流采集模块600；电流表601；电流传感器602；电源700；整流器800；第二变压器900；可编程控制器401；PID调节器402；触发模块403；触发控制电路4031；功率放大电路4032。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

励磁系统通常包括励磁功率单元和励磁调节器两个主要组成部分。其中，励磁功率单元为交流电源，励磁功率单元输出的交流电通过可控硅整流器整流及滤波电路滤波后变为直流电，所述直流电输入同步发电机的转子绕组用于提供励磁电流，转子绕组通入励磁电流后形成相对于转子静止的稳定磁场，此时发电机转子在原动机的带动下旋转，发电机的定子绕组切割旋转磁场的磁感线，从而在定子绕组中产生感应电势，发电机输出端口输出电压；励磁调节器通过电压互感器和电流互感器与同步发电机的输出端口连接，励磁调节器根据电压互感器和电流互感器的返回信号及给定调节准则控制可控硅整流器的导通角，控制输入转子绕组中励磁电流的大小，进而控制发电机机端电压为给定值。

由上述描述可知，励磁调节器在同步发电机系统中具有举足轻重的作用，因此，对于励磁调节器的性能检测也尤为重要，励磁调节器能否正常工作关系着同步发电机整个系统的稳定性及安全性。

本实施例中，同步发电机为军用型轴带无刷直流发电机，驱动转子旋转的原动力为炮车的机械动力。

对于军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器目前只能将其安装在整个同步发电机系统中才能进行性能检测，操作不便、安全性低，而且每次检测时都要启动整个系统，易造成噪声污染。本实施例中，通过模拟军用型轴带无刷直流发电机工作时的输入输出信号对励磁调节器进行性能检测，下面对其具体实现方法进行详细阐述。

请参阅图1至图6

本实施例提供的励磁调节器400性能检测装置，包括第一变压器100、信号发生器200以及示波器300，其中，第一变压器100用于模拟军用型轴带无刷直流发电机的机端电压反馈信号，信号发生器200用于模拟军用型轴带无刷直流发电机的输出电压信号，示波器300用于显示励磁调节器400输出的脉宽调制波形，第一变压器100和信号发生器200分别与励磁调节器400的输入端连接，示波器300与励磁调节器400的输出端连接。

在实际工作过程中，励磁调节器400通过电压互感器获取军用型轴带无刷直流发电机的机端电压反馈信号，在该性能检测装置中，第一变压器100的作用与电压互感器的作用类似，即向励磁调节器400输出模拟的机端电压反馈信号。

励磁调节器400接收到第一变压器100输出的电压反馈信号后，根据给定的调节准则输出相应的移相触发脉冲至信号发生器200，以调节信号发生器200的生成频率。对于直流发电机，其转速与输出电压成正比，所以信号发生器200可以通过生成频率的高低来模拟军用型轴带无刷直流发电机转速的大小，进而模拟其输出电压的大小，信号发生器200生成的频率越高表示军用型轴带无刷直流发电机的转速越高，信号发生器200生成的频率越低表示军用型轴带无刷直流发电机的转速越低，所以在该性能检测装置中，励磁调节器400通过输出移相触发脉冲来控制信号发生器200的生成频率，以检测其在军用型轴带无刷直流发电机各种转速及极限转速下的调节性能是否正常。

示波器300与励磁调节器400连接以显示励磁调节器400输出的脉宽调制波形，操作人员根据示波器300显示的脉宽调制波形判断励磁调节器400是否达到使用要求。通常脉宽调制波形为方形波，当示波器300显示的波形非方形波时，微调励磁调节器400上的半可变电位器直至示波器300上出现方形波。

优选地，本较佳实施例中，励磁调节器400性能检测装置还包括电压采集模块500和电流采集模块600，其中，电压采集模块500用于测量励磁调节器400的输入电压，电流采集模块600用于测量励磁调节器400的输出电流。根据电压采集模块500采集的电压值及电流采集模块600采集的电流值来判断励磁调节器400的电压参数及电流参数是否达到正常使用要求。

对于电压采集模块500，可以为电压表501，也可以为电压传感器502；对于电流采集模块600，相应地，可以为电流表601，也可以为电流传感器602。

为该性能检测装置供电的电源700优选为市电，信号发生器200、第一变压器100以及示波器300均直接与市电连接；励磁调节器400需要直流24V稳压电源供电，所以需要通过整流器800和第二变压器900与市电间接连接，整流器800直接与市电连接，将交流电变为直流电，通过整流器800后，电压变为原有220V电压的分之一，然后再通过第二变压器900，将电压变为24V，最后再连接励磁调节器400，对其进行供电。需要说明的是，对于励磁调节器400的供电电源，还可以选择直接使用一台直流稳压电源对其进行供电。

本较佳实施例中，信号发生器200优选型号为CA1640P-02，示波器300优选型号为CA8020，若选用直流稳压电源对励磁调节器400进行供电，优选型号为TPR3002D-2C2A。

本较佳实施例中还提供一种励磁检测系统，包括励磁调节器400和如上所述的性能检测装置，其中，励磁调节器400包括可编程控制器401、PID调节器402以及用于根据PID调节器402(ProportionIntegrationDifferentiationRegulator，比例-积分-微分调节器)生成的调节信号输出移相触发脉冲的触发模块403，可编程控制器401与第一变压器100连接，PID调节器402与可编程控制器401连接，触发模块403分别与PID调节器402、信号发生器200连接。

优选地，触发模块403包括触发控制电路4031，触发控制电路4031通过功率放大电路4032与信号发生器200连接。

其具体的工作原理为，可编程控制器401获取第一变压器100的电压反馈信号，并根据该电压反馈信号输出直流控制信号至PID调节器402，PID调节器402根据该直流控制信号进行相应的计算，并输出调节信号至触发控制电路4031，触发控制电路4031根据该调节信号输出相应的移相触发脉冲至信号发生器200，以调节信号发生器200的生成频率。

本实用新型较佳实施例提供的励磁调节器性能检测装置，通过第一变压器100、信号发生器200模拟军用型轴带无刷直流发电机的输入输出信号和通过示波器300、电压采集模块500以及电流采集模块600获得励磁调节器400的相应输入输出参数，实现对励磁调节器400的性能检测，利用该检测装置进行检测，与现有检测方法相比，不但操作简便、安全性高，而其不会造成噪声污染。

为了更清楚说明本实用新型，本实施例列举一些具体实施方式，如下所示：

实施方式1

一种励磁调节器400性能检测装置，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器400进行性能检测，包括用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器100、用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器200以及用于显示所述励磁调节器400输出的脉宽调制波形的示波器300，所述第一变压器100、所述信号发生器200分别与所述励磁调节器400的输入端连接，所述示波器300与所述励磁调节器400的输出端连接。

所述励磁调节器400性能检测装置还包括用于测量所述励磁调节器400输入电压的电压采集模块500和用于测量所述励磁调节器400输出电流的电流采集模块600，所述电压采集模块500与所述励磁调节器400连接，所述电流采集模块600与所述励磁调节器400连接。

实施方式2

一种励磁调节器400性能检测装置，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器400进行性能检测，包括用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器100、用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器200以及用于显示所述励磁调节器400输出的脉宽调制波形的示波器300，所述第一变压器100、所述信号发生器200分别与所述励磁调节器400的输入端连接，所述示波器300与所述励磁调节器400的输出端连接。

所述励磁调节器400性能检测装置还包括用于测量所述励磁调节器400输入电压的电压采集模块500和用于测量所述励磁调节器400输出电流的电流采集模块600，电压采集模块500包括电压表501，所述电压表501与所述励磁调节器400耦合，所述电流采集模块600包括电流表601，所述电流表601与所述励磁调节器400耦合。

所述装置还包括用于将市电变为直流电的整流器800和用于将所述整流器800输出的直流电电压变为24V的第二变压器900，所述整流器800与市电连接，所述第二变压器900分别与所述整流器800、所述励磁调节器400连接。所述信号发生器200、所述第一变压器100以及所述示波器300分别与所述市电连接。

实施方式3

一种励磁调节器400性能检测装置，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器400进行性能检测，包括用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器100、用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器200以及用于显示所述励磁调节器400输出的脉宽调制波形的示波器300，所述第一变压器100、所述信号发生器200分别与所述励磁调节器400的输入端连接，所述示波器300与所述励磁调节器400的输出端连接。

励磁调节器400性能检测装置还包括用于测量所述励磁调节器400输入电压的电压采集模块500和用于测量所述励磁调节器400输出电流的电流采集模块600，所述电压采集模块500包括电压传感器502，所述电压传感器502与所述励磁调节器400电连接，所述电流采集模块600包括电流传感器602，所述电流传感器602与所述励磁调节器400电连接。

一种励磁检测系统，包括励磁调节器400和如上所述的励磁调节器400性能检测装置，所述励磁调节器400包括可编程控制器401、PID调节器402以及用于根据所述PID调节器402生成的调节信号输出移相触发脉冲的触发模块403，所述可编程控制器401与所述第一变压器100连接，所述PID调节器402与所述可编程控制器401连接，所述触发模块403分别与所述PID调节器402、所述信号发生器200连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种励磁调节器性能检测装置，用于对军用型轴带无刷直流发电机的励磁调节器进行性能检测，其特征在于，包括：

用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机机端电压反馈信号的第一变压器、用于模拟所述军用型轴带无刷直流发电机输出电压信号的信号发生器以及用于显示所述励磁调节器输出的脉宽调制波形的示波器，

所述第一变压器、所述信号发生器分别与所述励磁调节器的输入端连接，

所述示波器与所述励磁调节器的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的励磁调节器性能检测装置，其特征在于，所述励磁调节器性能检测装置还包括用于测量所述励磁调节器输入电压的电压采集模块和用于测量所述励磁调节器输出电流的电流采集模块，

所述电压采集模块与所述励磁调节器连接，

所述电流采集模块与所述励磁调节器连接。

3.根据权利要求2所述的励磁调节器性能检测装置，其特征在于，所述电压采集模块包括电压表，所述电压表与所述励磁调节器耦合，

所述电流采集模块包括电流表，所述电流表与所述励磁调节器耦合。

4.根据权利要求2所述的励磁调节器性能检测装置，其特征在于，所述电压采集模块包括电压传感器，所述电压传感器与所述励磁调节器电连接，

所述电流采集模块包括电流传感器，所述电流传感器与所述励磁调节器电连接。

5.根据权利要求1所述的励磁调节器性能检测装置，其特征在于，所述装置还包括用于将市电变为直流电的整流器和用于将所述整流器输出的直流电电压变为24V的第二变压器，

所述整流器与市电连接，所述第二变压器分别与所述整流器、所述励磁调节器连接。

6.根据权利要求5所述的励磁调节器性能检测装置，其特征在于，所述信号发生器、所述第一变压器以及所述示波器分别与所述市电连接。

7.一种励磁检测系统，其特征在于，包括励磁调节器和如权利要求1至6任意一项所述的励磁调节器性能检测装置。

8.根据权利要求7所述的励磁检测系统，其特征在于，所述励磁调节器包括可编程控制器、PID调节器以及用于根据所述PID调节器生成的调节信号输出移相触发脉冲的触发模块，

所述可编程控制器与所述第一变压器连接，所述PID调节器与所述可编程控制器连接，所述触发模块分别与所述PID调节器、所述信号发生器连接。

9.根据权利要求8所述的励磁检测系统，其特征在于，所述触发模块包括触发控制电路。

10.根据权利要求9所述的励磁检测系统，其特征在于，所述触发模块还包括功率放大电路，

所述触发控制电路与所述功率放大电路连接，所述功率放大电路与所述信号发生器连接。