一种发电机励磁电路制造技术

本实用新型专利技术提出了一种发电机励磁电路，包括模拟量采集单元，模拟量采集单元包括第一电压跟随器、滤波器、单端转差分电路、差分式AD转换模块及DSP。本实用新型专利技术通过单端转差分电路及差分式AD转换模块将发电机的单端模拟输入信号转化为差分信号进行采集，有力的抑制了电路中的共模干扰，提高了发电机模拟信号采集的精度，有利于有效控制和调节发电机机端电压。有利于有效控制和调节发电机机端电压。有利于有效控制和调节发电机机端电压。

【技术实现步骤摘要】
一种发电机励磁电路


[0001]本技术涉及发电机励磁
，尤其涉及一种发电机励磁电路。

技术介绍

[0002]励磁是同步发电机的一个重要的组成部分，在保持电机正常运行和电力系统稳定运行方面起着重要作用，是提高电力系统安全稳定性和运行质量的有效而经济的手段。发电机励磁电路通常包括控制芯片、数据采集模块、同步信号检测模块、触发脉冲形成模块、通信模块等部分，其中数据采集模块负责采集各种电压、电流模拟量及各种开关量，控制芯片负责将信号传输至DSP芯片，由DSP芯片对其进行实时处理，而后传输至PID控制器，以完成整个信号的综合采集调控。
[0003]传统发电机励磁电路的数据采集模块中，通常采用单端输入的方式采集各种电压、电流模拟量，只能进行简单的滤波及放大处理，无法有效消除电路中的共模干扰，信号采集的精度较低，进而造成无法有效控制和调节发电机机端电压。

技术实现思路

[0004]有鉴于此本技术提出了一种发电机励磁电路，以解决传统发电机励磁电路采用单端输入的方式采集各种模拟量而无法有效消除共模干扰的问题。
[0005]本技术的技术方案是这样实现的：一种发电机励磁电路，包括模拟量采集单元，模拟量采集单元包括第一电压跟随器、滤波器、单端转差分电路、差分式AD转换模块及DSP；
[0006]发电机的模拟量输入依次经第一电压跟随器、滤波器连接单端转差分电路的输入端；
[0007]单端转差分电路的输入端还接入参考电压，单端转差分电路用于将发电机的模拟量输入转化为差分式AD转换模块的输入允许范围，同时将发电机的模拟量输入转化为差分输出；
[0008]单端转差分电路的两差分输出端分别与差分式AD转换模块的两差分输入端相连，差分式AD转换模块的输出端连接DSP。
[0009]可选的，滤波器包括电阻R2～R5、电容C1～C2以及运算放大器U2；
[0010]第一电压跟随器的输出端依次经电阻R2、电阻R3连接运算放大器U2的同相输入端，电阻R2与电阻R3的公共端经电容C1连接运算放大器U2的输出端，电阻R3与运算放大器U2同相输入端的公共端经电容C2接地，运算放大器U2的输出端还依次经电阻R4、电阻R5接地，电阻R4与电阻R5的公共端连接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的输出端还连接单端转差分电路的输入端。
[0011]可选的，电阻R4为可变电阻。
[0012]可选的，单端转差分电路包括电阻R6～R11、运算放大器U3以及第二电压跟随器U4，差分式AD转换模块包括ADS8364芯片U5；
[0013]滤波器的输出端经电阻R8连接运算放大器U3的同相输入端，ADS8364芯片U5的REFIN引脚与REFOUT引脚短接后依次经第二电压跟随器U4、电阻R9连接运算放大器U3的同相输入端，运算放大器U3的输出端依次经电阻R7、电阻R6接地，电阻R7与电阻R6的公共端连接运算放大器U3的反相输入端，运算放大器U3的输出端经电阻R10连接ADS8364芯片U5的CHA+引脚，电阻R9与第二电压跟随器U4的公共端经电阻R11连接ADS8364芯片U5的CHA-引脚。
[0014]可选的，所述发电机励磁电路还包括开关量采集单元，开关量采集单元包括电阻R12～R14、电容C4、肖特基二极管D2、光电耦合器U6以及总线收发器U7；
[0015]发电机的开关量输入依次经电阻R12、二极管D2的正极、二极管D2的负极、电阻R13接地，二极管D2与电阻R13的公共端经光电耦合器U6的发光二极管接地，电容C4与光电耦合器U6的发光二极管并联，电源VCC依次经电阻R14、光电耦合器U6的光敏三极管接地，电阻R14与光电耦合器U6光敏三极管的公共端经总线收发器U7连接DSP的数据总线。
[0016]可选的，总线收发器U7的型号为74HC245。
[0017]可选的，开关量采集单元还包括肖特基二极管D1，二极管D1反向并联于光电耦合器U6的发光二极管两端。
[0018]可选的，开关量采集单元还包括稳压二极管D3，稳压二极管D3反向串联于二极管D2、电阻R13的公共端与光电耦合器U6发光二极管之间。
[0019]本技术的发电机励磁电路相对于现有技术具有以下有益效果：
[0020](1)通过单端转差分电路及差分式AD转换模块将发电机的单端模拟输入信号转化为差分信号进行采集，有力的抑制了电路中的共模干扰，提高了发电机模拟信号采集的精度，有利于有效控制和调节发电机机端电压；
[0021](2)在传统光耦隔离电路的基础上添加了肖特基二极管D2和稳压二极管D3，存在干扰脉冲时，稳压二极管D3不导通，电容C4的充电过程有效的吸收了脉冲，干扰脉冲过后，电容C4经电阻R13放电，从而避免了光电耦合器U6受干扰脉冲误导通；存在50Hz交流干扰时，电压经过肖特基二极管D2进行降压，使得降压后的交流干扰无法启动光耦，从而避免了光电耦合器U6受交流干扰误导通，提高了开关量采集单元的抗干扰能力。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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的附图。
[0023]图1为本技术的模拟量采集单元的电路图；
[0024]图2为本技术的开关量采集单元的电路图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，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方式，都属于本技术保护的范围。
[0026]本实施例的发电机励磁电路包括DSP、数据采集模块、同步信号检测模块、触发脉冲形成模块、通信模块、励磁变压器、整流器等部分，这里只涉及数据采集模块的改进，其余部分可参考传统电路。数据采集模块包括模拟量采集单元和开关量采集单元，模拟量采集单元包括第一电压跟随器、滤波器、单端转差分电路、差分式AD转换模块及DSP，开关量采集单元包括光耦及总线收发器。
[0027]发电机的模拟量输入依次经第一电压跟随器、滤波器连接单端转差分电路的输入端，单端转差分电路的输入端还接入参考电压，单端转差分电路用于将发电机的模拟量输入转化为差分式AD转换模块的输入允许范围，同时将发电机的模拟量输入转化为差分输出。单端转差分电路的两差分输出端分别与差分式AD转换模块的两差分输入端相连，差分式AD转换模块的输出端连接DSP。
[0028]其中，发电机的模拟量输入包括发电机励磁电压、励磁电流、仪表电压、母线电压、同步电压、定子电流等，交流模拟信号由二次PT(电压互感器)和二次CT(电流互感器)提供。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发电机励磁电路，包括模拟量采集单元，其特征在于，模拟量采集单元包括第一电压跟随器、滤波器、单端转差分电路、差分式AD转换模块及DSP；发电机的模拟量输入依次经第一电压跟随器、滤波器连接单端转差分电路的输入端；单端转差分电路的输入端还接入参考电压，单端转差分电路用于将发电机的模拟量输入转化为差分式AD转换模块的输入允许范围，同时将发电机的模拟量输入转化为差分输出；单端转差分电路的两差分输出端分别与差分式AD转换模块的两差分输入端相连，差分式AD转换模块的输出端连接DSP。2.如权利要求1所述的发电机励磁电路，其特征在于，滤波器包括电阻R2～R5、电容C1～C2以及运算放大器U2；第一电压跟随器的输出端依次经电阻R2、电阻R3连接运算放大器U2的同相输入端，电阻R2与电阻R3的公共端经电容C1连接运算放大器U2的输出端，电阻R3与运算放大器U2同相输入端的公共端经电容C2接地，运算放大器U2的输出端还依次经电阻R4、电阻R5接地，电阻R4与电阻R5的公共端连接运算放大器U2的反相输入端，运算放大器U2的输出端还连接单端转差分电路的输入端。3.如权利要求2所述的发电机励磁电路，其特征在于，电阻R4为可变电阻。4.如权利要求1所述的发电机励磁电路，其特征在于，单端转差分电路包括电阻R6～R11、运算放大器U3以及第二电压跟随器U4，差分式AD转换模块包括ADS8364芯片U5；滤波器的输出端经电阻R8连接运算放大器U3的同相输入端，ADS8364芯片U5的REFIN引...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文俊，
申请(专利权)人：武汉汉得维尔电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：