一种交流发电机组电气性能的测试装置制造方法及图纸

一种交流发电机组电气性能的测试装置，包括一体化工作站，激光扫描器；交流发电机组，与之电连接的ＰＣＩ扩展负载开关阵列；ＰＣＩ扩展负载开关阵列通过电压传感器、电流传感器电连接负载柜；电压传感器、电流传感器电连接ＤＳＰ嵌入式信号处理器；一体化工作站与所述激光扫描器、ＰＣＩ扩展负载开关阵列及ＤＳＰ嵌入式信号处理器分别相互连接。本实用新型专利技术的优点在于，交流发电机组的测试负载自动控制，并在空载至满载区间内连续可调；发电机组输出电压、电流信号采用整周期采样和ＤＦＴ分析，可快速响应有效值变化及获取频谱和ＴＨＤ参数；有利于捕捉机组动态过程细节；机组型号参数自动识别和测试数据评价标准自动选择，以及测试报告自动生成。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于交流发电机组测试系统领域，特别涉及一种交流发电机组 电气性能的测试装置。
技术介绍
小容量单相交流发电机组，通常采用汽油或柴油动力内燃机，驱动交流发电机将机械运动转换为交流电(AC),当该交流电向负载供电时，为了保证负载 的安全、可靠运行， 一般要确保交流发电机输出电能的电压、频率控制在一定 范围内，对于某些特定负载设备还需要保证电压波形的失真率低于一个给定值。 由于中小功率内燃机普遍采用飞轮连杆机构调节转速，因此大部分小容量交流发电机组的输出电压不是很稳定，特别是当负载剧烈变化时。为了保证发电机 组在使用过程中不损坏其连接的负载，需要对发电机组带载时的电气特性进行 逐台测试，也就是将测试负载、或其它模拟负载如电磁炉、空调、照明灯等耦 合到发电机输出端，让后通过测试探针检测带负载过程中发电机组输出电压、 频率、电流等参数，特别是电压波动范围，连续输出最大功率等。现有技术中的交流发电机组负载测试装置，采用多功能电参数测量表与手动投切负载相结合的方式，存在很多缺陷首先，发电机输出电压的频率随着 转速变化而持续波动，通用的电参数测量表由于不具备动态锁相功能而只能采 用有效值方法测试，因此其动态响应速度低，不能捕捉到负载变换瞬间电压的 剧烈变换过程；其次，其测试数据采用手工记录方式，记录点数少，容易漏掉 发电机工作异常状态，破坏了测试数据的完整性，同时也容易产生误操作；第三，测试数据的分析、判断完全依据操作员的经验，不仅没有统一的标准，也 难以对机组返工调校提供技术路线支撑。此外，测试过程加载方式不一致、测 试速度慢、效率低、测试过程可控性差等也会导致相关管理问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，针对上述现有技术现状而提供能够准 确地测试交流发电机组的不同负载率，以及测试在其负载动态变换瞬间的电气 输出性能的一种交流发电机组电气性能的测试装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种交流发电机组电 气性能的测试装置，包括一交流发电机组、 一一体化工作站、 一激光扫描器， 其特征在于还包括一与所述交流发电机组电连接的一PCI扩展负载开关阵列； 所述PCI扩展负载开关阵列通过一电压传感器、 一电流传感器电连接一负载柜； 所述电压传感器、电流传感器电连接一 DSP嵌入式信号处理器； 一一体化工作 站与所述激光扫描器、PCI扩展负载开关阵列及DSP嵌入式信号处理器分别相互 连接。所述DSP嵌入式信号处理器包括一信号处理单元、 一随机存取存储器RAM、 一运放信号调理电路、 一低温漂过零比较电路、 一并行接U闪存、 一串行接U 实时钟、 一异步串行通讯接口电路、 一光电隔离输入输出接口；所述运放信号 调理电路、低温漂过零比较电路分别电连接于所述信号处理单元，所述信号处 理单元分别与所述随机存取存储器、并行接口闪存、串行接口实时钟、异步串 行通讯接口电路、光电隔离输入输出接口相互电连接。所述信号处理单元包括一32位定点CPU、 一模数转换器、 一脉冲捕捉通道、 一异步串行通讯接口、 一数字输入输出接U、 一并行外设接口、 一串行外设接口 ；所述32位定点CPU分别与模数转换器、脉冲捕捉通道、异步串行通讯接口 、数字输入输出接口、并行外设接口、串行外设接口相互电连接；所述模数转换器与所述脉冲捕捉通道相互电连接；所述异步串行通讯接口与所述数字输入输出接口相互电连接。与现有技术相比，本技术的优点在于，交流发电机组的测试负载自动控制，并在空载至满载区间内连续可调；发电机组输出电压、电流信号采用整周期采样和离散傅立叶(DFT)技术分析，既可快速响应有效值变化，也可获取频谱和总谐波畸变(THD)参数；数倍于稳态的采样速率分析负载变换瞬间机组输出电压、电流信号，有利于捕捉机组动态过程细节；机组型号参数自动识别和测试数据评价标准自动选择，以及测试报告自动生成。附图说明图1为本技术实施例结构方框图2为图1中DSP嵌入式信号处理器的结构方框图3为图1中DSP嵌入式信号处理器的软件流程图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。如图1、 2、 3所示， 一种交流发电机组电气性能的测试装置，包括一交流发电机组2、 一一体化工作站l、 一激光扫描器3，还包括一与所述交流发电机组2电连接的一 PCI扩展负载开关阵列4;所述PCI扩展负载开关阵列4通过一电压传感器8、 一电流传感器7电连接一负载柜5;所述电j上传感器8、电流传感器7电连接一 DSP嵌入式信号处理器6; —一体化工作站1与所述激光扫描器3、 PCI扩展负载开关阵列4及DSP嵌入式信号处理器6分别相互连接；所述的负载柜5是由大功率电阻阵列构成的；所述激光扫描器3扫描联贴于所述交流发电机组2表面的条形码。如图2所示，所述DSP嵌入式信号处理器6包括一信号处理单元61、 一随机存取存储器62、 一运放信号调理电路63、 一低温漂过零比较电路64、 一并行接口闪存65、 一串行接口实时钟66、 一异歩串行通讯接口电路67、 一光电隔离输入输出接口 68;所述运放信号调理电路63、低温漂过零比较电路64分别电连接于所述信号处理单元61，所述信号处理单元61分别与所述随机存取存储器RAM62、并行接口闪存65、串行接口实时钟66、异步串行通讯接口电路67、光电隔离输入输出接口 68相互电连接；所述信号处理单元61包括一32位定点CPU611、 一模数转换器612、 一脉冲捕捉通道613、 一异歩串行通讯接口 614、 一数字输入输出接口 615、 一并行外设接口616、 一串行外设接口617;所述32位定点CPU611分别与模数转换器612、脉冲捕捉通道613、异步串行通讯接口614、数字输入输出接口615、并行外设接口616、串行外设接口 617相互电连接；所述模数转换器612与所述脉冲捕捉通道613相互电连接；所述异步串行通讯接口 614与所述数字输入输出接口 615相互电连接。图3为DSP嵌入式信号处理器6的软件流程图。本技术的工作原理如下如图l、 2、 3所示，从电流传感器7、电压传感器8获取的交流发电机组2的电流、电压信号输入至DSP嵌入式信号处理器6中的运放信号调理电路63，被运放信号调理电路63中的运算放大器调理成模数转换器612能够接受的0 3V直流电平范围，转换后数据通过片内总线传输至32位定点CPU611接受离散傅立叶DFT算法分析。模数转换器612的转换过程又受到脉冲捕捉通道613捕捉的输入信兮频率影响，输入信号采用交流发电机组2的电压信号通过低温漂过零比较电路64过零比较产生，从而保证模数转换器612对电流、电压信号的整周期采样。外扩随机存取存储器62通过16位并行总线与并行外设接口 616相连，用作运放信号调理电路63模块工作的采样缓冲、以及DFT算法的临时缓冲。MAX232A异步串行通讯接口电路67通过双向串行总线与异步串行通讯接口614相连，将异步串行通讯接口 614的3. 3V逻辑电平转换成RS-232标准电平，后通过232通讯电缆与一体化工作站1相连。光电隔离输入输出接口 68通过输入、输出线与数字输入输出接口 615相连，负责交流发电机组2测试过程周边开关量的处理，如过电压、过电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流发电机组电气性能的测试装置，包括一交流发电机组（２）、一一体化工作站（１）、一激光扫描器（３），其特征在于：还包括一与所述交流发电机组（２）电连接的一ＰＣＩ扩展负载开关阵列（４）；所述ＰＣＩ扩展负载开关阵列（４）通过一电压传感器（８）、一电流传感器（７）电连接一负载柜（５）；所述电压传感器（８）、电流传感器（７）电连接一ＤＳＰ嵌入式信号处理器（６）；一一体化工作站（１）与所述激光扫描器（３）、ＰＣＩ扩展负载开关阵列（４）及ＤＳＰ嵌入式信号处理器（６）分别相互连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞红祥，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]