[发明专利]一种水轮发电机转速测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别涉及一种水轮发电机。

背景技术

以往水电站大量采用模拟转速信号器，它尽管能够跟踪转速，却只提供转速运行区间的开关量信号，不能将测量到的转速实际值提供使用。现在的转速测量大量采用微处理器实现，集发信和显示为一体，提高了精度，增强了抗干扰性能，参数整定等也比以前更为灵活。

对于转速的电气测量方式，转速信号经传感器测量以后，其后续核心处理器件目前仍以单片机为主流，或者是采用PLC或者是CPLD的方式对检测到的转速信号进行进一步的处理。对于PLC转速测量方式，其可靠性高，但测速精度不理想，不能为系统的闭环调节提供高精度的转速测量值。单片机的应用极大地解决了转速测量精度的问题，但可靠性却有所下降，由于工作环境的复杂性，各种随机电磁干扰的存在会使系统在运行过程中有时不能正常工作，比如出现转速值的非正常突变等异常现象。虽然试图通过软件滤波来提高单片机测速系统的可靠性，但由于单片机数字运算能力的相对局限，使得单片机软件滤波效果也好。采用CPLD虽然实时性较好，但从数字信号的运算处理角度来说，仍存在数字运算能力相对不足的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水轮发电机转速测量系统，增强了系统运算能力和抗干扰能力，且具有较高的测量精度。

本发明的目的是这样实现的：一种水轮发电机转速测量系统，包括信号处理电路、倍频电路、DSP运算模块、D/A转换模块、转速调整与报警单元以及显示单元，所述信号处理电路的信号输出端与倍频电路的信号输入端相连，所述倍频电路的信号输出端与DSP运算模块的信号输入端相连，所述DSP运算模块分别与转速与报警单元、D/A转换模块以及显示单元进行数据交换。

作为本发明的进一步改进，所述DSP运算模块选用TMS320F240芯片。

作为本发明的进一步改进，所述倍频电路包括CMOS锁相环CD4046和双十进制计数器CD4518。

本发明工作时，DSP的运算与处理模块主要实现3个功能：转速计算、转速显示与报警、转速模拟量输出；DSP接收到经过倍频变换的脉冲信号后，首先利用式计算出倍频后的转速数值，由此数值即可求出发电机组的实际转速，计算出发电机组的转速以后，经过显示单元实时地显示出机组的转速以监视机组运行情况，同时；基于此数值，经过调整与报警电路就可以提供机组顺序控制中所需要的特定转速点的升速/降速动作情况的转速开关量信号，进而对机组进行有效控制，D/A转换电路主要是为电站监控系统的上位机提供机组远程控制所需要的机组运行参数，与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明增强了系统运算能力和抗干扰能力，且具有较高的测量精度和可靠性。本发明可用于水轮发电机中。

附图说明

图1为本发明控制原理框图。

具体实施方式

如图1所示的一种水轮发电机转速测量系统，包括信号处理电路、倍频电路、DSP运算模块、D/A转换模块、转速调整与报警单元以及显示单元，信号处理电路的信号输出端与倍频电路的信号输入端相连，倍频电路的信号输出端与DSP运算模块的信号输入端相连，DSP运算模块分别与转速与报警单元、D/A转换模块以及显示单元进行数据交换，DSP运算模块选用TMS320F240芯片，倍频电路包括CMOS锁相环CD4046和双十进制计数器CD4518。

本发明工作时，DSP的运算与处理模块主要实现3个功能：转速计算、转速显示与报警、转速模拟量输出；DSP接收到经过倍频变换的脉冲信号后，首先利用式计算出倍频后的转速数值，由此数值即可求出发电机组的实际转速，计算出发电机组的转速以后，经过显示单元实时地显示出机组的转速以监视机组运行情况，同时，基于此数值，经过转速调整与报警电路就可以提供机组顺序控制中所需要的特定转速点的升速/降速动作情况的转速开关量信号，进而对机组进行有效控制，D/A转换电路主要是为电站监控系统的上位机提供机组远程控制所需要的机组运行参数。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。