一种汽轮发电机轴电压电流检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种汽轮发电机轴电压电流检测电路，涉及轴电压技术领域，包括：为检测装置提供电源的电源模块，隔离型电压电流检测模块，信号滤波处理模块，数字信号处理器模块，所述数字信号处理器模块电连接有JTAG调试接口模块，RS

【技术实现步骤摘要】
一种汽轮发电机轴电压电流检测电路


[0001]本技术涉及轴电压
，尤其涉及一种汽轮发电机轴电压电流检测电路。

技术介绍

[0002]轴电压是指电动机轴两端之间或者转轴与轴承座之间所产生的电压。产生轴电压的主要原因是由于环绕电动机轴的磁路不平衡所引起，这个不平衡的磁通切割转轴，就在轴的两端感应出轴电压。造成磁路不平衡的因素很多，如转子运转不同心、定子铁芯扇型冲片叠装接缝不对称、硅钢片磁导取向不同造成磁导率不同、铁心槽和通风孔的存在致使磁路不平衡以及轴承中具有绝缘性能的油膜引起的静电充电等。当电动机由变频器供电时，高次谐波分量使电压波形的畸变率和电源的零序分量变大(电网供电时，正弦畸变率不超过5％，电压的零序分量不超过正弦分量的1％)，致使定子绕组中性点发生位移，因此轴电压较大。在磁通恒定的情况下，电动机的轴电压与转速、频率和功率成正比。轴电压是共模电压通过电机寄生电容耦合作用的结果，其本质是共模电压的一个分量。
[0003]现有的轴电压检测设备功能单一，无法对轴电压轴电流中的交流成分进行分析显示，检修人员在现场也不能便捷的查看轴电压轴电流的详细参数，不利于检修人员对故障的分析定位，为此我们提出一种汽轮发电机轴电压电流检测电路来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是为了解决现有技术中存在轴电压检测设备功能单一，无法对轴电压轴电流中的交流成分进行分析显示，检修人员在现场也不能便捷的查看轴电压轴电流的详细参数，不利于检修人员对故障的分析定位的问题，而提出的一种汽轮发电机轴电压电流检测电路。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：
[0006]一种汽轮发电机轴电压电流检测电路，包括：
[0007]为检测装置提供电源的电源模块，用于实现轴侧与检测装置侧电压隔离的隔离型电压电流检测模块，用于实现电压电流信号滤波调理的信号滤波处理模块，用于实现模数转换和数据处理的数字信号处理器模块，所述数字信号处理器模块电连接有JTAG调试接口模块，用于与远程控制中心数据传输的RS
‑
485远程通讯模块，用于参数显示的LCD液晶显示屏模块。
[0008]优选地，所述电源模块包括：连接器J2、肖特基二极管D6、TVS二极管D7、电容C40、电容C43、低压差线性稳压器LDOU2、电容C5、电容C6、电容C11、低压差线性稳压器LDOU3、电容C12、电容C20、电容C21、磁珠FB1、电容C22、电容C23、电容C33、电容C34、ICU8、磁珠FB2、电容C36、电容C4、电感L1、电容C3、隔离DCDCICU1、电容C2和电容C1；
[0009]所述连接器J2、肖特基二极管D6、TVS二极管D7、电容C40、电容C43、低压差线性稳压器LDOU2、电容C5、电容C6组成+24V转+5V电源模块，用以实现24V转5V电源，其中所述连接
器J2接外部供电电源，所述肖特基二极管D6为防反接二极管，所述TVS二极管D7为浪涌电压抑制二极管；
[0010]所述电容C11、低压差线性稳压器LDOU3和电容C12组成+5V转+3.3V电源模块，用以实现5V转数字3.3V电源；
[0011]所述电容C20、电容C21、磁珠FB1、电容C22、电容C23组成数字+3.3V转模拟+3.3VA电源模块，用以实现数字量的3.3V转模拟量的3.3VA电源；
[0012]所述电容C33、电容C34、ICU8、磁珠FB2和电容C36组成+5V转+3.3V_REF和+1.65V_REF电源模块，用以实现5V电源转3.3V和1.65V两个基准电源；
[0013]所述电容C4、电感L1、电容C3、隔离DCDCICU1和电容C2、电容C1组成隔离的+5V转+5V_HV电源模块，用以实现控制部分5V与轴电压侧5V_HV的转换。
[0014]优选地，所述隔离型电压电流检测模块和信号滤波处理模块包括：连接器J1、保险丝FU1、电阻R2、电容C14、电阻R8、电阻R3、电阻R9、二极管D2、运算放大器U4、电阻R4、电容C17、电容C7、电容C9、电容C8、电容C10、电阻R5、电阻R6、电阻R1、电阻R10、电容C16、电容C13、电容C19、运算放大器U5、电容C15、电阻R7、电容C18、二极管D1、二极管D4、运算放大器U6、电阻R12、电容C31、电容C24、电容C26、电容C25、电容C27、电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻R16、电容C30、电容C28、电容C35、运算放大器U7、电容C29、电阻R15、电容C32和二极管D3；
[0015]所述连接器J1接轴侧待测端，所述电阻R2、电容C14、电阻R8组成RC接地回路，其中电阻R8为低阻值的分流电阻，用以测量轴电流，所述电阻R3和电阻R9为分压电阻，将较大的轴电压U分压后供后级信号处理采集；所述二极管D2为电压钳位二极管，保护后级的隔离运算放大器U4，所述电阻R4和电容C17组成低通滤波器，进行前级信号滤波，所述电容C7、电容C9为轴侧+5V_HV电源滤波电容；所述运算放大器U4传输的是轴电压电压信号，所述运算放大器U6传输的是轴电流对应的电压信号，实现电压信号的隔离传送，所述电容C8、电容C10为控制部分+5V电源滤波电容，所述电阻R5、电阻R6、电阻R1、电阻R10、电容C16、电容C13、电容C19、运算放大器U5构成电压信号的差分放大滤波及加偏置处理，加偏置可以利用单电源供电电路实现交流正负电压信号的检测，所述电容C15为运算放大器U5的电源滤波电容，所述电阻R7和电容C18组成低通RC滤波器，将调理滤波后的信号AD1_DSP送到数字信号处理器，二极管D1为电压钳位二极管；
[0016]所述二极管D4为电压钳位二极管，保护后级的隔离运算放大器U6，所述电阻R12和电容C31组成低通滤波器，进行前级信号滤波，所述电容C24、电容C26为轴侧+5V_HV电源滤波电容；所述电容C25、电容C27为控制部分+5V电源滤波电容，所述电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻R16、电容C30、电容C28、电容C35、运算放大器U7构成电压信号的差分放大滤波及加偏置处理，加偏置可以利用单电源供电电路实现交流正负电压信号的检测，所述电容C29为运算放大器U7的电源滤波电容，所述电阻R15和电容C32组成低通RC滤波器，将调理滤波后的信号AD1_DSP送到数字信号处理器，二极管D3为电压钳位二极管。
[0017]优选地，所述数字信号处理器及其外围电路和JTAG调试接口模块包括：数字信号处理器U10、晶振Y1、电容C37、电容C41、连接器J3、电阻R18和电容C42；
[0018]所述数字信号处理器U10用来实现电压信号的模数转换、轴电压轴电流交流成分分析、LCD液晶显示屏的控制、RS
‑
485远程通讯的控制；所述晶振Y1、电容C37和电容C41组成时钟电路，所述电阻R18和电容C42组成上电复位电路，所述连接器J3为JTAG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽轮发电机轴电压电流检测电路，其特征在于，包括：为检测装置提供电源的电源模块，用于实现轴侧与检测装置侧电压隔离的隔离型电压电流检测模块，用于实现电压电流信号滤波调理的信号滤波处理模块，用于实现模数转换和数据处理的数字信号处理器模块，所述数字信号处理器模块电连接有JTAG调试接口模块，用于与远程控制中心数据传输的RS
‑
485远程通讯模块，用于参数显示的LCD液晶显示屏模块。2.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机轴电压电流检测电路，其特征在于，所述电源模块包括：连接器J2、肖特基二极管D6、TVS二极管D7、电容C40、电容C43、低压差线性稳压器LDOU2、电容C5、电容C6、电容C11、低压差线性稳压器LDOU3、电容C12、电容C20、电容C21、磁珠FB1、电容C22、电容C23、电容C33、电容C34、ICU8、磁珠FB2、电容C36、电容C4、电感L1、电容C3、隔离DCDCICU1、电容C2和电容C1；所述连接器J2、肖特基二极管D6、TVS二极管D7、电容C40、电容C43、低压差线性稳压器LDOU2、电容C5、电容C6组成+24V转+5V电源模块，用以实现24V转5V电源，其中所述连接器J2接外部供电电源，所述肖特基二极管D6为防反接二极管，所述TVS二极管D7为浪涌电压抑制二极管；所述电容C11、低压差线性稳压器LDOU3和电容C12组成+5V转+3.3V电源模块，用以实现5V转数字3.3V电源；所述电容C20、电容C21、磁珠FB1、电容C22、电容C23组成数字+3.3V转模拟+3.3VA电源模块，用以实现数字量的3.3V转模拟量的3.3VA电源；所述电容C33、电容C34、ICU8、磁珠FB2和电容C36组成+5V转+3.3V_REF和+1.65V_REF电源模块，用以实现5V电源转3.3V和1.65V两个基准电源；所述电容C4、电感L1、电容C3、隔离DCDCICU1和电容C2、电容C1组成隔离的+5V转+5V_HV电源模块，用以实现控制部分5V与轴电压侧5V_HV的转换。3.根据权利要求1所述的一种汽轮发电机轴电压电流检测电路，其特征在于，所述隔离型电压电流检测模块和信号滤波处理模块包括：连接器J1、保险丝FU1、电阻R2、电容C14、电阻R8、电阻R3、电阻R9、二极管D2、运算放大器U4、电阻R4、电容C17、电容C7、电容C9、电容C8、电容C10、电阻R5、电阻R6、电阻R1、电阻R10、电容C16、电容C13、电容C19、运算放大器U5、电容C15、电阻R7、电容C18、二极管D1、二极管D4、运算放大器U6、电阻R12、电容C31、电容C24、电容C26、电容C25、电容C27、电阻R13、电阻R14、电阻R11、电阻R16、电容C30、电容C28、电容C35、运算放大器U7、电容C29、电阻R15、电容C32和二极管D3；所述连接器J1接轴侧待测端，所述电阻R2、电容C14、电阻R8组成RC接地回路，其中电阻R8为低阻值的分流电阻，用以测量轴电流，所述电阻R3和电阻R9为分压电阻，将较大的轴电压U分压后供后级信号处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋飞，程少敏，邱宏彦，冯珂，
申请(专利权)人：华能武汉发电有限责任公司，
类型：新型
国别省市：