專利名稱：數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，尤其涉及一種采用可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC作為控制系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速繼電器。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)速繼電器是發(fā)電機(jī)組的主要保護(hù)設(shè)備，它的性能的優(yōu)劣和可靠性的高低 直接影響著發(fā)電機(jī)組與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前應(yīng)用于保護(hù)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速 繼電器， 一般采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，其硬件一般為自行設(shè)計(jì)制造，且各廠家均為小 批量生產(chǎn)，故元件檢測、篩選、老化處理、焊接及生產(chǎn)工藝等都受到限制，造 成可靠性較低，運(yùn)行中可能出現(xiàn)單片機(jī)死機(jī)，使轉(zhuǎn)速繼電器的可靠性大大降低， 由于轉(zhuǎn)速繼電器產(chǎn)生的誤動(dòng)作弓I起誤操作及事故而導(dǎo)致停機(jī)的事例屢見不鮮。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高可靠性的數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，解決現(xiàn)有 轉(zhuǎn)速繼電器可靠性低的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器， 包括接收發(fā)電機(jī)電壓信號的電壓互感器，電壓互感器將發(fā)電機(jī)電壓信號輸入整 形電路，整形電路將整形后的同頻率的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC，用于測量發(fā)電機(jī)的頻率；還包括一安裝于齒盤外周的接近開關(guān)，接近開關(guān)將形成與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC，用于測量發(fā)電機(jī)頻率信號；可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC將輸出信號輸入繼電器組，繼 電器組內(nèi)的每一個(gè)繼電器與不同的轉(zhuǎn)速區(qū)間相對應(yīng)，輸出信號經(jīng)每一個(gè)繼電器 分別隔離輸出。本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于，可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC包括順序相接的時(shí)間處理單元TPU、處理器CPU 和存儲單元，還包括數(shù)字量輸入接口、數(shù)字量輸出接口、人機(jī)接口及通訊接口， 所述存儲單元中預(yù)裝入轉(zhuǎn)速測量程序。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)， 它利用整形電路和可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速繼電器的控 制，可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC獨(dú)有的時(shí)間處理單元TPU完全解決了轉(zhuǎn)速繼電 器的頻率測量難題，同時(shí)其平均無故障時(shí)間高達(dá)50萬小時(shí)，用它取代單片機(jī)型 轉(zhuǎn)速繼電器，很好地提高了轉(zhuǎn)速繼電器的可靠性，減少可能產(chǎn)生的誤動(dòng)作，而 且更加便于使用、維護(hù)和調(diào)整。

圖1為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2為圖l的工作原理圖。圖中，l.電壓互感器，2.齒盤，3.整形電路，4.接近開關(guān)，5.可編 程計(jì)算機(jī)控制器PCC， 6.繼電器，7.繼電器，8.繼電器，9.繼電器，10. 繼電器，ll應(yīng)電器，12.繼電器組。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和工作原理作詳細(xì)說明。
參見圖1，本實(shí)用新型的數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，由電壓互感器1、整形電路3、 接近開關(guān)4、可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC5和繼電器組12組成，繼電器組12由繼 電器6、繼電器7、繼電器8、繼電器9、繼電器10和繼電器11組成?？删幊?計(jì)算機(jī)控制器PCC5包括順序相接的時(shí)間處理單元TPU、處理器CPU和存儲單 元，還包括數(shù)字量輸入接口、數(shù)字量輸出接口、人機(jī)接口及通訊接口。工作過程如圖2所示，可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC控制器5采用PP41，發(fā) 電機(jī)電壓信號經(jīng)電壓互感器1送入整形電路3，整形電路3由電阻R1、電容C1 及比較器U1組成，整形電路3將發(fā)電機(jī)電壓信號整形成同頻率的方波信號后， 送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC5的一個(gè)數(shù)字量輸入端，用于測量發(fā)電機(jī)的頻率; 固定于發(fā)電機(jī)軸上的齒盤2與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子同軸旋轉(zhuǎn)，安裝于齒盤2外周的接近 開關(guān)4與齒對應(yīng)時(shí)接近開關(guān)4閉合，與齒根對應(yīng)時(shí)接近開關(guān)4斷開，從而形成 與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的方波信號，并將該方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器 PCC5的另一數(shù)字量輸入端，用于測量發(fā)電機(jī)頻率信號；預(yù)先裝入可編程計(jì)算 機(jī)控制器PCC5的專用程序根據(jù)檢測并計(jì)算后，由可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC 5 的數(shù)字量輸出端輸出，再分別經(jīng)繼電器6、 7、 8、 9、 10、 ll隔離作為轉(zhuǎn)速繼電 器的輸出?？删幊逃?jì)算機(jī)控制器PCC 5的通訊接口用于與其它設(shè)備通訊，人機(jī)接口用 于現(xiàn)場顯示、相關(guān)參數(shù)與運(yùn)行方式的設(shè)置，可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC5的基本 控制單元預(yù)先裝入軟件程序，該程序進(jìn)行轉(zhuǎn)速測量和保護(hù)輸出的步驟包括 1、殘壓測頻(1)將用于殘壓測頻的TPU通道C配以門時(shí)測量專用功能模塊 LTXcpiC()，該模塊設(shè)置為檢測相鄰兩上升沿之間的時(shí)間DifCnt x。(2)發(fā)電機(jī)頻率Fx-Fc/DifCnt一x，其中Fc為TPU內(nèi)部時(shí)鐘的頻率。 2、齒盤測頻(1) 將用于齒盤測頻的TPU通道D配以門時(shí)測量專用功能模塊 LTXcpiD()，該模塊設(shè)置為檢測相鄰兩上升沿之間的時(shí)間DifCnt—g。(2) 發(fā)電機(jī)頻率Fg-Fc/DifCnt_g，其中Fc為TPU內(nèi)部時(shí)鐘的頻率。3. 冗余(1) 當(dāng)殘壓測頻與齒盤測頻通道均正常時(shí)，取其平均值作為頻率測量值；(2) 當(dāng)殘壓測頻通道故障、齒盤測頻通道正常時(shí)，以齒盤測頻通道測量 值作為頻率測量值；(3) 當(dāng)齒盤測頻通道故障、殘壓測頻齒盤測頻通道正常時(shí)，以殘壓測頻 通道測量值作為頻率測量值。4. 輸出根據(jù)頻率測量值，在相應(yīng)的頻率(轉(zhuǎn)速)設(shè)定點(diǎn)對繼電器進(jìn)行切換控制， 從而使在不同的轉(zhuǎn)速區(qū)間對應(yīng)于不同的繼電器接點(diǎn)輸出，滿足發(fā)電廠相關(guān)轉(zhuǎn)速 保護(hù)的需要。本實(shí)用新型的數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓信號和齒盤信號進(jìn)行頻 率測量，并在相應(yīng)的頻率(轉(zhuǎn)速)設(shè)定點(diǎn)對繼電器進(jìn)行切換控制，使在不同的 轉(zhuǎn)速區(qū)間對應(yīng)于不同繼電器接點(diǎn)輸出，滿足發(fā)電廠相關(guān)轉(zhuǎn)速保護(hù)的需要。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，其特征在于，包括接收發(fā)電機(jī)電壓信號的電壓互感器(1)，電壓互感器(1)將發(fā)電機(jī)電壓信號輸入整形電路(3)，整形電路(3)將整形后的同頻率的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC(5)，用于測量發(fā)電機(jī)的頻率；還包括一安裝于齒盤外周的接近開關(guān)(4)，接近開關(guān)(4)將形成與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC(5)，用于測量發(fā)電機(jī)頻率信號；可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC(5)將輸出信號輸入繼電器組(12)，繼電器組(12)內(nèi)的每一個(gè)繼電器與不同的轉(zhuǎn)速區(qū)間相對應(yīng)，輸出信號經(jīng)每一個(gè)繼電器分別隔離輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，其特征在于，可編程計(jì)算機(jī) 控制器PCC (5)包括順序相接的時(shí)間處理單元TPU、處理器CPU和存儲單元， 還包括數(shù)字量輸入接口、數(shù)字量輸出接口、人機(jī)接口及通訊接口，所述存儲單 元中預(yù)裝入轉(zhuǎn)速測量程序。
專利摘要本實(shí)用新型公開的數(shù)字式轉(zhuǎn)速繼電器，包括電壓互感器，電壓互感器將發(fā)電機(jī)電壓信號輸入整形電路，整形電路將整形后的同頻率的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC，用于測量發(fā)電機(jī)的頻率；還包括一安裝于齒盤外周的接近開關(guān)，接近開關(guān)將形成與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速成比例的方波信號送入可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC，用于測量發(fā)電機(jī)頻率信號；可編程計(jì)算機(jī)控制器PCC將輸出信號輸入繼電器組，繼電器組內(nèi)的每一個(gè)繼電器與不同的轉(zhuǎn)速區(qū)間相對應(yīng)，輸出信號經(jīng)每一個(gè)繼電器分別隔離輸出。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，更便于使用、維護(hù)和調(diào)整。
文檔編號H01H47/02GK201018465SQ20062013624
公開日2008年2月6日 申請日期2006年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月1日
發(fā)明者余向陽, 南海鵬, 吳羅長, 媛 薛 申請人:西安理工大學(xué)