一種直流礦井提升機變流器諧波檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種變流器諧波檢測裝置，尤其涉及一種直流礦井提升機變流器諧波 檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 關(guān)于諧波檢測裝置的計算方法，通常使用傅里葉級數(shù)展開計算，任何波形或函數(shù)， 經(jīng)過傅里葉級數(shù)展開，能得到各種頻率的分量，其中有基波分量，也有諧波分量，而該些分 量正是我們所要求取的。
[0003] -個簡單的波形用傅里葉級數(shù)展開是方便的、可行的。但對一個復雜波形來說，例 如晶間管變流器的波形，在一個周期里含有12段波形，各段波形均不盡相同，尤其是動態(tài) 調(diào)節(jié)過程中的波形，各個一周期都是變化的，此時便難用傅里葉級數(shù)展開。該時人們會想到 快速化rier變換（FFT)法，該種方法是有效的，也是非常實用的。在采用FFT法計算變流 器諧波，要對每個周期上的波形作若干采樣，然后根據(jù)該些采樣值進行分析計算。采樣點的 多少直接影響計算精度和運算速度。采樣點少，需內(nèi)存少，運算快些，但精度差；采樣點多， 精度高，但又付出占內(nèi)存大，運算慢的代價。一般來說，對一個波形，要達到一定精度，至少 采樣幾百到上千個點，因此FFT計算方法的檢測成本和運算成本都很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是要提供一種直流礦井提升機變流器諧波檢測裝置，解決FFT計算 量大，占內(nèi)存大的問題。
[0005] 本發(fā)明的目的是該樣實現(xiàn)的：該諧波檢測裝置包括電網(wǎng)信號檢測器、信號調(diào)理器 和信號采集處理器，電網(wǎng)信號檢測器的輸入端與動力線連接，電網(wǎng)信號檢測器的輸出端通 過信號調(diào)理器與信號采集處理器連接，信號采集處理器的輸出端為諧波輸出端； 所述的電網(wǎng)信號檢測器是在電流互感器1二次側(cè)串入〇_1 Q的電阻3，在電壓互感器2 二次側(cè)并聯(lián)有二個串聯(lián)的電阻，一個1化〇的電阻4和一個化Q和電阻，在二個電阻串聯(lián) 的電阻之間有分壓端；〇_1 Q的電阻3的輸出端和串聯(lián)的電阻分壓端與AD采樣電路連接； 0_1Q的電阻3的輸出端和串聯(lián)的電阻分壓端輸出電網(wǎng)檢測信號； 所述的AD采樣電路包括信號調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換電路，其中調(diào)理電路為現(xiàn)有通用信號 處理技術(shù)，包括低通濾波電路、信號放大電路、限幅電路，輸入的電網(wǎng)檢測信號經(jīng)電阻R1、電 容C1構(gòu)成的低通濾波器，接入到運算放大器U1A的正向輸入端，U1A的反向輸入端與U1A 的輸出相連，組成電壓跟隨器，其輸出端經(jīng)過電阻R2接入到運算放大器U1B的正向輸入端， U1B的反向輸入端通過電阻R3連接到地，U1B的輸出端通過電阻R5連接到其反向輸入端， 并且通過電阻R4與地相連，運算放大器U1B的輸出端與兩個串聯(lián)的反向二極管D1、D2相 連，組成限幅電路，反向二極管D1、D2之間為模擬量信號輸出端； 所述的信號采集處理器包括信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP電路，模擬量信號進過 調(diào)理電路后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路與DSP電路連接，AD轉(zhuǎn)換電路將模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字檢測信 號，數(shù)字檢測信號通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線傳入DSP控制器，交由DSP計算處理。 所述的AD轉(zhuǎn)換電路為AD采樣芯片ADS8365，DSP電路為TI公司的TMS32CF2812最小系統(tǒng)。
[0006] 有益效果，由于采用了上述方案，該裝置計算一個周期諧波只需12個點的有關(guān)數(shù) 據(jù)，計算過程中所用內(nèi)存很少；在預先確定的子程序，只代入12點的數(shù)據(jù)即可算出結(jié)果，計 算速度非常快；由于用ii(t)，ik(t)的解析解來計算諧波時，計算精度主要取決于邏輯開關(guān) 動作點的準確程度，采用變步長"跳回"技術(shù)，所得到的結(jié)果能達到很高的精度。解決了 FFT 計算量大，占內(nèi)存大的問題，達到了本發(fā)明的目的。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明檢測諧波的整體框圖。
[0008] 圖2是本發(fā)明的檢測電網(wǎng)信號原理圖。
[0009] 圖3是本發(fā)明的調(diào)理電路原理圖。
[0010] 圖中，1、電流互感器；2、電壓互感器；3、0_1Q電阻；4、10kQ電阻；5、AD采樣電 路。
【具體實施方式】
[0011] 實施例1;該諧波檢測裝置包括電網(wǎng)信號檢測器、信號調(diào)理器和信號采集處理器， 電網(wǎng)信號檢測器的輸入端與動力線連接，電網(wǎng)信號檢測器的輸出端通過信號調(diào)理器與信號 采集處理器連接，信號采集處理器的輸出端為諧波輸出端； 所述的電網(wǎng)信號檢測器為不影響配電盤上的其他控制信號，電流信號是在電流互感器 1二次側(cè)串入〇_1 Q的電阻3將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，W便交給后面信號采集電路處 理，電壓信號是在電壓互感器2二次側(cè)并聯(lián)有二個串聯(lián)的電阻，一個1化Q的電阻4和一個 化Q和電阻，在二個電阻串聯(lián)的電阻之間有分壓端來獲得電網(wǎng)電壓信號。0_1Q的電阻3 的輸出端和串聯(lián)的電阻分壓端與AD采樣電路5連接；0_1 Q的電阻3的輸出端和串聯(lián)的電 阻分壓端輸出電網(wǎng)檢測信號； 所述的信號調(diào)理器包括調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換電路，其中調(diào)理電路包括低通濾波電路、信 號放大電路、限幅電路，輸入的電網(wǎng)檢測信號經(jīng)電阻R1、電容C1構(gòu)成的低通濾波器，接入到 運算放大器U1A的正向輸入端，U1A的反向輸入端與U1A的輸出相連，組成電壓跟隨器，其輸 出端經(jīng)過電阻R2接入到運算放大器U1B的正向輸入端，U1B的反向輸入端通過電阻R3連 接到地，U1B的輸出端通過電阻R5連接到其反向輸入端，并且通過電阻R4與地相連，運算 放大器U1B的輸出端與兩個串聯(lián)的反向二極管D1、D2相連，組成限幅電路，反向二極管D1、 D2之間為模擬量信號輸出端； 所述的信號采集處理器包括信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP電路模擬量信號進過調(diào) 理電路后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路與DSP電路連接，AD轉(zhuǎn)換電路將模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字檢測信號， 數(shù)字檢測信號通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線傳入DSP控制器，交由DSP計算處理。所 述的AD轉(zhuǎn)換電路為AD采樣芯片ADS8365, DSP電路為TI公司的TMS32CF2812最小系統(tǒng)電 路。
[0012] 根據(jù)開關(guān)點動作情況，記錄有信號檢測部分得到的電網(wǎng)電壓、電流數(shù)據(jù)，當記錄一 個循環(huán)12個點的數(shù)據(jù)后，代入到諧波計算子程序可得H相交流電流、直流電流、直流電壓 及交流電壓崎變等諧波情況。
[0013] 本發(fā)明提出一種基于新變流器系統(tǒng)諧波計算方法一開關(guān)點采樣法的檢測裝置。 該裝置的計算方法仍然利用Fourier級數(shù)分析，但計算過程優(yōu)越于FFT法。采用開關(guān)點采 樣法計算諧波時，對每個周期，只需十幾個點的有關(guān)數(shù)據(jù)，若系統(tǒng)穩(wěn)定，則只需12個點的數(shù) 據(jù)，該十幾個點的數(shù)據(jù)直接代入子程序，能快速地得出各諧波分量。
[0014] 變流裝置邏輯開關(guān)模型核也方程的解析解形式為：
【主權(quán)項】
1. 一種直流礦井提升機變流器諧波檢測裝置，其特征是：該諧波檢測裝置包括電網(wǎng)信 號檢測器、信號調(diào)理器和信號采集處理器，電網(wǎng)信號檢測器的輸入端與動力線連接，電網(wǎng)信 號檢測器的輸出端通過信號調(diào)理器與信號采集處理器連接，信號采集處理器的輸出端為諧 波輸出端； 所述的電網(wǎng)信號檢測器是在電流互感器1二次側(cè)串入〇_1 Ω的電阻3，在電壓互感器2 二次側(cè)并聯(lián)有二個串聯(lián)的電阻，一個IOkQ的電阻4和一個IkQ和電阻，在二個電阻串聯(lián) 的電阻之間有分壓端；〇_1Ω的電阻3的輸出端和串聯(lián)的電阻分壓端與AD采樣電路連接； 〇_1Ω的電阻3的輸出端和串聯(lián)的電阻分壓端輸出電網(wǎng)檢測信號； 所述的AD采樣電路包括信號調(diào)理電路和AD轉(zhuǎn)換電路，其中調(diào)理電路為現(xiàn)有通用信號 處理技術(shù)，包括低通濾波電路、信號放大電路、限幅電路，輸入的電網(wǎng)檢測信號經(jīng)電阻RU電 容Cl構(gòu)成的低通濾波器，接入到運算放大器UlA的正向輸入端，UlA的反向輸入端與UlA 的輸出相連，組成電壓跟隨器，其輸出端經(jīng)過電阻R2接入到運算放大器UlB的正向輸入端， UlB的反向輸入端通過電阻R3連接到地，UlB的輸出端通過電阻R5連接到其反向輸入端， 并且通過電阻R4與地相連，運算放大器UlB的輸出端與兩個串聯(lián)的反向二極管Dl、D2相 連，組成限幅電路，反向二極管Dl、D2之間為模擬量信號輸出端； 所述的信號采集處理器包括信號調(diào)理電路、AD轉(zhuǎn)換電路和DSP電路，模擬量信號進過 調(diào)理電路后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換電路與DSP電路連接，AD轉(zhuǎn)換電路將模擬量信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字檢測信 號，數(shù)字檢測信號通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線傳入DSP控制器，交由DSP計算處理。
【專利摘要】一種直流礦井提升機變流器諧波檢測裝置，屬于變流器諧波檢測裝置。該諧波檢測裝置包括電網(wǎng)信號檢測器、信號調(diào)理器和信號采集處理器，電網(wǎng)信號檢測器的輸入端與動力線連接，電網(wǎng)信號檢測器的輸出端通過信號調(diào)理器與信號采集處理器連接，信號采集處理器的輸出端為諧波輸出端。該裝置計算一個周期諧波只需12個點的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算過程中所用內(nèi)存很少；在預先確定的子程序，只代入12點的數(shù)據(jù)即可算出結(jié)果，計算速度非?？?；由于用ii(t)，ik(t)的解析解來計算諧波時，計算精度主要取決于邏輯開關(guān)動作點的準確程度，采用變步長“跳回”技術(shù)，所得到的結(jié)果能達到很高的精度。
【IPC分類】G01R23-165
【公開號】CN104569585
【申請?zhí)枴緾N201310504424
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】西安造新電子信息科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月23日