一种冲击发电机的测速测相装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种冲击发电机的测速测相装置，该测速测相装置包括传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路、相位光纤输出电路、FPGA芯片和MCU微控制器，所述传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路与FPGA芯片的输入端连接，所述FPGA芯片的输出端与相位光纤输出电路连接，所述FPGA芯片与MCU微控制器信号连接。

【技术实现步骤摘要】
一种冲击发电机的测速测相装置
本技术涉及冲击发电机领域，具体是一种冲击发电机的测速测相装置。
技术介绍
冲击发电机是将机械能转变成电能的电机，它通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。冲击发电机是高压断路器、高压开关、变压器等设备进行冲击性高压大电流试验检测的设备，对促进电力系统的发展有着举足轻重的影响，因此掌握冲击发电机转速和相位十分重要。但是目前缺少能够快速精确测量冲击发电机的转速和相位的仪器。因此，申请人提出一种冲击发电机的测速测相装置。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种冲击发电机的测速测相装置，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种冲击发电机的测速测相装置，所述测速测相装置包括传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路、相位光纤输出电路、FPGA芯片和MCU微控制器，所述传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路与FPGA芯片的输入端连接，所述FPGA芯片的输出端与相位光纤输出电路连接，所述FPGA芯片与MCU微控制器信号连接。在上述技术方案中，冲击发电机的发电机大轴上设置有转动传感器，传感器信号隔离采样滤波电路与转动传感器连接，传感器信号隔离采样滤波电路将转动传感器采集到的冲击发电机的计数脉冲和相位脉冲传输给FPGA(现场可编程门阵列)芯片,FPGA芯片与MCU(微控制单元)微控制器通信，从而计算出该冲击发电机的实际转速以及冲击发电机的相位信号，冲击发电机的实际转速和冲击发电机的相位信号通过相位光纤输出电路以光纤通讯的方式传输给冲击发电机房的控制室；相位修正电压互感器接入电路用于解决机械安装导致的转速传感器零点与基准参考电压相位正向过零点之间的偏差。作为优选方案，所述传感器信号隔离采样滤波电路包括24V电源、3.3V电源、传感器接口J1、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3、稳压器Z4、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、光耦合器U3、光耦合器U4、光耦合器U5、光耦合器U6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，所述传感器接口J1为六引脚接口，所述光耦合器U3、光耦合器U4、光耦合器U5、光耦合器U6均为为6N137光耦合器，所述传感器接口J1的第一引脚与24V电源正极连接，所述传感器接口J1的第二引脚与24V电源负极连接，所述传感器接口J1的第三引脚与稳压二极管Z1的正极连接，所述稳压二极管Z1的负极与开关二极管D1的正极连接，所述稳压二极管Z1的正极通过电容C1与开关二极管D1的负极连接，所述开关二极管D1的负极通过电阻R4与24V电源正极连接，所述开关二极管D1的正极还与光耦合器U3的第二引脚连接，所述开关二极管D1的负极与光耦合器U3的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第四引脚与稳压二极管Z2的正极连接，所述稳压二极管Z2的负极与开关二极管D2的正极连接，所述稳压二极管Z2的正极通过电容C2与开关二极管D2的负极连接，所述开关二极管D2的负极通过电阻R3与24V电源正极连接，所述开关二极管D2的正极还与光耦合器U4的第二引脚连接，所述开关二极管D2的负极与光耦合器U4的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第五引脚与稳压二极管Z3的正极连接，所述稳压二极管Z3的负极与开关二极管D3的正极连接，所述稳压二极管Z3的正极通过电容C3与开关二极管D3的负极连接，所述开关二极管D3的负极通过电阻R2与24V电源正极连接，所述开关二极管D3的正极还与光耦合器U5的第二引脚连接，所述开关二极管D3的负极与光耦合器U5的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第六引脚与稳压二极管Z4的正极连接，所述稳压二极管Z4的负极与开关二极管D4的正极连接，所述稳压二极管Z4的正极通过电容C4与开关二极管D3的负极连接，所述开关二极管D4的负极通过电阻R1与24V电源正极连接，所述开关二极管D4的正极还与光耦合器U6的第二引脚连接，所述开关二极管D4的负极与光耦合器U6的第三引脚连接，所述传感器接口J1的第三引脚通过电容C5与机壳接地连接，传感器接口J1的第四引脚通过电容C6与机壳接地连接，传感器接口J1的第五引脚通过电容C7与机壳接地连接，传感器接口J1的第六引脚通过电容C8与机壳接地连接，所述光耦合器U3的第五引脚、光耦合器U4的第五引脚、光耦合器U5的第五引脚、光耦合器U6的第五引脚均接地，所述光耦合器U3的第六引脚、光耦合器U4的第六引脚、光耦合器U5的第六引脚、光耦合器U6的第六引脚均与FPGA芯片的输入端连接，所述光耦合器U3的第八引脚、光耦合器U4的第八引脚、光耦合器U5的第八引脚、光耦合器U6的第八引脚均与3.3V电源的正极连接。在上述技术方案中，传感器接口J1的第一引脚和第二引脚用于给外部的转动传感器供电，传感器接口J1的第三引脚和传感器接口J1的第四引脚用于传输冲击发电机的计数脉冲，传感器接口J1的第五引脚用于传输冲击发电机的相位脉冲，传感器接口J1的第五引脚用于外部的转动传感器报警；外部的传感器采集到的通过冲击发电机的计数脉冲和相位脉冲通过共模电感、稳压二极管、光耦合器传输给FPGA芯片，共模电感用于过滤共模的电磁干扰信号，同时也进行滤波，光耦合器用于隔离其他电路，同时将冲击发电机的计数脉冲和相位脉冲高效的传输给FPGA芯片。作为优选方案，所述相位修正电压互感器接入电路包括电压互感器输入接口J2、电压互感器U2、运算放大器U7A、运算放大器U8A、电阻R5、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电容C9、电容C11、电容C16、电容C17、电容C18、开关二极管D5,所述电压互感器输入接口J2为二引脚接口，所述电压互感器U2为SPT204电压互感器，所述运算放大器U7A、运算放大器U8A均为LF412运算放大器，所述电压互感器输入接口J2的第一引脚通过电阻R10与电压互感器U2的第三引脚连接，且电压互感器输入接口J2的第一引脚通过电容C17与机壳接地，所述电压互感器输入接口J2的第二引脚通过电阻R12与电压互感器U2的第四引脚连接，且电压互感器输入接口J2的第二引脚通过电容C16与机壳接地，所述电压互感器U2的第一引脚与运算放大器U7A的反向输入端连接，所述电压互感器U2的第二引脚与运算放大器U7A的同向输入端连接，所述电压互感器U2的第一引脚通过电阻R11与电压互感器U2的第二引脚连接，且电压互感器U2的第一引脚通过电容C11接地，所述运算放大器U7A的输出端通过电阻R13与运算放大器U8A的反向输入端连接，且所述运算放大器U7A的输出端通过电容C18接地，运算放大器U8A的同向输入端通过电阻R14接地，所述电阻R15的一端连接到电阻R14与运算放大器U8A的同向输入端之间的节点，所述电阻R15的另一端与-5V电源连接；所述电阻R5的一端与运算放大器U7A的反向输入端连接，电阻R5的另一端与运算放大器U7A的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击发电机的测速测相装置，其特征在于：所述测速测相装置包括传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路、相位光纤输出电路、FPGA芯片和MCU微控制器，所述传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路与FPGA芯片的输入端连接，所述FPGA芯片的输出端与相位光纤输出电路连接，所述FPGA芯片与MCU微控制器信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种冲击发电机的测速测相装置，其特征在于：所述测速测相装置包括传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路、相位光纤输出电路、FPGA芯片和MCU微控制器，所述传感器信号隔离采样滤波电路、相位修正电压互感器接入电路与FPGA芯片的输入端连接，所述FPGA芯片的输出端与相位光纤输出电路连接，所述FPGA芯片与MCU微控制器信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种冲击发电机的测速测相装置，其特征在于：所述传感器信号隔离采样滤波电路包括24V电源、3.3V电源、传感器接口J1、稳压二极管Z1、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3、稳压器Z4、开关二极管D1、开关二极管D2、开关二极管D3、开关二极管D4、光耦合器U3、光耦合器U4、光耦合器U5、光耦合器U6、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C7和电容C8，所述传感器接口J1为六引脚接口，所述光耦合器U3、光耦合器U4、光耦合器U5、光耦合器U6均为为6N137光耦合器，所述传感器接口J1的第一引脚与24V电源正极连接，所述传感器接口J1的第二引脚与24V电源负极连接，所述传感器接口J1的第三引脚与稳压二极管Z1的正极连接，所述稳压二极管Z1的负极与开关二极管D1的正极连接，所述稳压二极管Z1的正极通过电容C1与开关二极管D1的负极连接，所述开关二极管D1的负极通过电阻R4与24V电源正极连接，所述开关二极管D1的正极还与光耦合器U3的第二引脚连接，所述开关二极管D1的负极与光耦合器U3的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第四引脚与稳压二极管Z2的正极连接，所述稳压二极管Z2的负极与开关二极管D2的正极连接，所述稳压二极管Z2的正极通过电容C2与开关二极管D2的负极连接，所述开关二极管D2的负极通过电阻R3与24V电源正极连接，所述开关二极管D2的正极还与光耦合器U4的第二引脚连接，所述开关二极管D2的负极与光耦合器U4的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第五引脚与稳压二极管Z3的正极连接，所述稳压二极管Z3的负极与开关二极管D3的正极连接，所述稳压二极管Z3的正极通过电容C3与开关二极管D3的负极连接，所述开关二极管D3的负极通过电阻R2与24V电源正极连接，所述开关二极管D3的正极还与光耦合器U5的第二引脚连接，所述开关二极管D3的负极与光耦合器U5的第三引脚连接；所述传感器接口J1的第六引脚与稳压二极管Z4的正极连接，所述稳压二极管Z4的负极与开关二极管D4的正极连接，所述稳压二极管Z4的正极通过电容C4与开关二极管D3的负极连接，所述开关二极管D4的负极通过电阻R1与24V电源正极连接，所述开关二极管D4的正极还与光耦合器U6的第二引脚连接，所述开关二极管D4的负极与光耦合器U6的第三引脚连接，所述传感器接口J1的第三引脚通过电容C5与机壳接地连接，传感器接口J1的第四引脚通过电容C6与机壳接地连接，传感器接口J1的第五引脚通过电容C7与机壳接地连接，传感器接口J1的第六引脚通过电容C8与机壳接地连接，所述光耦合器U3的第五引脚、光耦合器U4的第五引脚、光耦合器U5的第五引脚、光耦合器U6的第五引脚均接地，所述光耦合器U3的第六引脚、光耦合器U4的第六引脚、光耦合器U5的第六引脚、光耦合器U6的第六引脚均与FPGA芯片的输入端连接，所述光耦合器U3的第八引脚、光耦合器U4的第八引脚、光耦合器U5的第八引脚、光耦合器U6的第八引脚均与3.3V电源的正极连接。


3.根据权利要求2所述的一种冲击发电机的测速测相装置，其特征在于：所述相位修正电压互感器接入电路包括电压互感器输入接口J2、电压互感器U2、运算放大器U7A、运算放大器U8A、电阻R5、电阻R10、电阻R11、电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪福明，谢高平，黄立军，樊陶，
申请(专利权)人：南京科明自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32