一种高油压微机调速器制造技术

本发明专利技术提供了一种高油压微机调速器，包括微机调节器，微机调节器包括限幅放大模块、测频模块和PLC模块；限幅放大模块包括运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻、二极管D1和二极管D2，运算放大器U1的同相输入端接电源，反相输入端经电阻R1接入水轮机发电机组的频率信号，运算放大器U1的输出端与测频模块的输入端相连，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端经反馈电阻与运算放大器U1的输出端相连，二极管D1与二极管D2反向并联后再与反馈电阻并联；测频模块的输出端与PLC模块相连。本发明专利技术限制了运算放大器U1输出的摆动幅度，从而避免了发电机组频率信号的失真，以便保证调节水轮机转速的效果。

A high oil pressure microcomputer governor

【技术实现步骤摘要】
一种高油压微机调速器
本专利技术涉及调速器
，具体而言，涉及一种高油压微机调速器。
技术介绍
水轮机调节系统主要是由水轮机高油压微机调速器和调节对象共同组成。高油压微机调速器通常由测量、比较、放大、执行和反馈等元件组成，调节对象包括引水系统、水轮机、发电机组及所并入的电网。机组的频率信号被调节参数送到测量元件，测量元件把频率信号转换为位移或电压信号，然后与给定信号综合确定频率偏差及偏差的方向并根据偏差情况按一定的调节规律发出调节命令，调节命令被放大后送到执行元件去推动导水机构动作，反馈元件又把导叶开度变化的信息返回加法器。其中，测量元件一般包括单独的限幅电路和放大电路，以及测频电路，限幅电路的输出端连接放大电路的输入端，放大电路的输出端连接测频电路。传统的放大电路一般采用运算放大器，由于运算放大器的输出具有摆动特性，容易导致测得的频率信号失真，进而影响调节水轮机转速的效果。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是：传统微机调速器中测量元件采用的放大电路易导致测得的频率信号失真，影响调节水轮机转速的效果。为解决上述问题，本专利技术提出一种高油压微机调速器，包括微机调节器、电/机转换装置和机械液压系统，所述微机调节器经所述电/机转换装置与所述机械液压系统相连，所述微机调节器包括限幅放大模块、测频模块和PLC模块；所述限幅放大模块包括运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻、二极管D1和二极管D2，运算放大器U1的同相输入端接电源，反相输入端经电阻R1接入水轮机发电机组的频率信号，运算放大器U1的输出端与所述测频模块的输入端相连，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端经所述反馈电阻与运算放大器U1的输出端相连，二极管D1与二极管D2反向并联后再与所述反馈电阻并联；所述测频模块的输出端与所述PLC模块相连，所述测频模块用于将所述限幅放大模块输出的信号转化为方波信号并根据所述方波信号获取水轮机发电机组的频率。可选的，所述反馈电阻包括电阻R2和电位器K1，电阻R2与电位器K1串联，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端依次经电阻R2、电位器K1与运算放大器U1的输出端相连。可选的，所述测频模块包括比较器U2、电阻R3和测频电路，运算放大器U1的输出端与比较器U2的同相输入端相连，比较器U2的反相输入端接入参考电压，比较器U2的输出端经电阻R3与比较器U2的同相输入端相连，比较器U2的输出端还经所述测频电路与PLC模块相连，所述测频电路用于根据比较器U2的输出信号获取水轮机发电机组的频率。可选的，所述测频模块还包括电阻R4和电阻R5，参考电压源依次经电阻R4、电阻R5接地，电阻R4、电阻R5的公共端与比较器U2的反相输入端相连。可选的，所述限幅放大模块还包括电容C1和电阻R6，运算放大器U1的输出端还依次经电容C1、电阻R6接地。可选的，所述测频电路包括89C52单片机、74FS14芯片和74FS74芯片，比较器U2的输出端经74FS14芯片与74FS74芯片的CLK引脚相连，74FS74芯片的Q引脚与89C52单片机相连，74FS74芯片Q引脚输出的信号输入89C52单片机的T2定时器。可选的，所述测频电路包括晶振电路、74LS160芯片、74LS293芯片、74LS14芯片、74LS393芯片、74LS08芯片以及74LS07芯片，晶振电路输出的时钟信号依次经74LS160芯片、74LS293芯片分频后产生计数时钟信号，比较器U2的输出信号经74LS14芯片和74LS393芯片处理后分别得到正相整形波和反相整形波，所述正相整形波和所述反相整形波经74LS08芯片分别与所述计数时钟信号相与后，分别输入所述PLC模块的两个高速计数器。相对于现有技术，本专利技术所述的高油压微机调速器具有以下优势：(1)本专利技术所述的高油压微机调速器中，运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻构成了反相放大电路，二极管D1和二极管D2起到了双向限幅的作用，从而运算放大器U1输出的摆动幅度就不会超过二极管的导通电压，从而限制了运算放大器U1输出的摆动幅度，从而避免了发电机组频率信号的失真，以便保证调节水轮机转速的效果；(2)在运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻构成的反相放大电路中，在反相放大电路的输入信号微弱时，反相放大电路仍然具有良好的线性放大特性，进一步避免了发电机组频率信号的失真。附图说明图1为本专利技术实施例所述的高油压微机调速器的结构框图；图2为本专利技术实施例所述的微机调节器的结构框图；图3为本专利技术实施例所述的测频电路的电路图；图4为本专利技术实施例所述的测频电路的另一电路图。附图标记说明：10-限幅放大模块；20-测频模块；201-测频电路。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。如图1所示，其为本实施例中高油压微机调速器的结构框图，所述高油压微机调速器包括微机调节器、电/机转换装置和机械液压系统，微机调节器经电/机转换装置与机械液压系统相连，如图2所示，所述微机调节器包括限幅放大模块10、测频模块20和PLC模块；所述限幅放大模块10包括运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻、二极管D1和二极管D2，运算放大器U1的同相输入端接电源，反相输入端经电阻R1接入水轮机发电机组的频率信号，运算放大器U1的输出端与所述测频模块20的输入端相连，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端经所述反馈电阻与运算放大器U1的输出端相连，二极管D1与二极管D2反向并联后再与所述反馈电阻并联；所述测频模块20的输出端与所述PLC模块相连，所述测频模块20用于将所述限幅放大模块10输出的信号转化为方波信号并根据所述方波信号获取水轮机发电机组的频率。其中，水轮机发电机组的频率包括机组频率和电网频率。二极管D1与二极管D2反向并联指的是：对于电阻R1的一端，若二极管D1的阳极与电阻R1的此端相连，则二极管D2的阴极与电阻R1的此端相连；若二极管D1的阴极与电阻R1的此端相连，则二极管D2的阳极与电阻R1的此端相连。其中，电/机转换装置用于将电气或数字信号转换成机械液压信号以及将机械液压信号转换成电气或数字信号。一般的，PLC模块内集成了CPU、AD转换模块、DA转换模块、模拟量输入/输出通道以及数字量输入/输出通道。本实施例中，水轮机发电机组的频率信号经限幅放大模块10处理后，被测频模块20转化为方波信号并获取水轮机发电机组的频率，PLC模块的CPU将发电机组的频率与给定信号进行PID运算后，通过DA转换模块发出发电机组导叶开度的调节指令，调节指令经电/机转换装置转换后发送给机械液压系统的执行结构，通过推动机械液压系统的导水机构，反馈元件又把导叶开度的变化信息通过AD转换模块送回到PLC模块的CPU，以保证偏差较小时不会过多地改变导叶开度，从而避免导叶动作过多而引起过调。本实施例中，运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻构成了反相放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高油压微机调速器，包括微机调节器、电/机转换装置和机械液压系统，所述微机调节器经所述电/机转换装置与所述机械液压系统相连，其特征在于，所述微机调节器包括限幅放大模块(10)、测频模块(20)和PLC模块；所述限幅放大模块(10)包括运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻、二极管D1和二极管D2，运算放大器U1的同相输入端接电源，反相输入端经电阻R1接入水轮机发电机组的频率信号，运算放大器U1的输出端与所述测频模块(20)的输入端相连，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端经所述反馈电阻与运算放大器U1的输出端相连，二极管D1与二极管D2反向并联后再与所述反馈电阻并联；所述测频模块(20)的输出端与所述PLC模块相连，所述测频模块(20)用于将所述限幅放大模块(10)输出的信号转化为方波信号并根据所述方波信号获取水轮机发电机组的频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种高油压微机调速器，包括微机调节器、电/机转换装置和机械液压系统，所述微机调节器经所述电/机转换装置与所述机械液压系统相连，其特征在于，所述微机调节器包括限幅放大模块(10)、测频模块(20)和PLC模块；所述限幅放大模块(10)包括运算放大器U1、电阻R1、反馈电阻、二极管D1和二极管D2，运算放大器U1的同相输入端接电源，反相输入端经电阻R1接入水轮机发电机组的频率信号，运算放大器U1的输出端与所述测频模块(20)的输入端相连，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端经所述反馈电阻与运算放大器U1的输出端相连，二极管D1与二极管D2反向并联后再与所述反馈电阻并联；所述测频模块(20)的输出端与所述PLC模块相连，所述测频模块(20)用于将所述限幅放大模块(10)输出的信号转化为方波信号并根据所述方波信号获取水轮机发电机组的频率。


2.根据权利要求1所述的高油压微机调速器，其特征在于，所述反馈电阻包括电阻R2和电位器K1，电阻R2与电位器K1串联，运算放大器U1反相输入端、电阻R1的公共端依次经电阻R2、电位器K1与运算放大器U1的输出端相连。


3.根据权利要求1所述的高油压微机调速器，其特征在于，所述测频模块(20)包括比较器U2、电阻R3和测频电路(201)，运算放大器U1的输出端与比较器U2的同相输入端相连，比较器U2的反相输入端接入参考电压，比较器U2的输出端经电阻R3与比较器U2的同相输入端相连，比较器U2的输出端还经所述测频电路(201)与PLC模块相连，所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王津新，司马蘋萍，
申请(专利权)人：武汉武水电气技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42