[实用新型]无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置

说明书

本实用新型涉及一种无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置，通过电流采集电路对无刷励磁系统中的励磁机的励磁电流进行采集和信号调理后进入数字信号处理电路进行故障分析，最终在信号处理电路处得到励磁电流参数、旋转整流器是否发生故障以及故障类型，并通过故障动作电路，实时输出对应的故障开关信号，配合系统内其他装置及时进行故障处理。同时，还设置有CAN通信电路，可将最终得到的励磁电流参数和故障诊断结果发送至显控面板、远程用户终端。可实现对无刷励磁系统中旋转整流器的在线故障诊断并做出故障动作，不必在旋转整流器内安装侵入式传感器，用户在显控面板/远程用户终端即可直观得到旋转整流器是否发生故障以及故障类型，具有较高的实时性。

技术领域

本实用新型涉及一种电机故障诊断技术，特别涉及一种无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置。

背景技术

大型同步发电机的控制系统由无刷励磁系统实现，无刷励磁系统是调节电压，保证发电机可靠运行的重要装置，具有维护简单，可靠性高，可长期连续运行等优点，无刷励磁系统由旋转整流器、励磁机、励磁调节器等组成，其中，遇到过电压、过电流及其他非正常情况时，旋转整流器会发生故障，若不能及时检测并处理故障，可能造成系统内励磁调节器过励、励磁机过热甚至损坏等故障。因此，对旋转整流器的故障诊断显得尤为重要。

传统的旋转整流器故障诊断方式采用主要通过模拟电路进行励磁电流谐波监测实现，虽然可实现功能，但用时较长，可视化效果低，无通信接口和故障记录。因此，传统的旋转整流器故障诊断方式具有实时性较低和故障原因查询困难等缺点。

发明内容

针对现在旋转整流器故障判断时效差问题，提出了一种无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置，有效诊断旋转整流器是否发生故障和故障类型，很大程度对整个无刷励磁系统起到保护作用。

本实用新型的技术方案为：一种无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置，电流采集电路串联于无刷励磁系统的励磁电流线路中，采集无刷励磁系统运行过程中的励磁机励磁电流；信号处理电路接收励磁电流电平信号，信号处理电路输出旋转整流器故障以及故障类型诊断信号，诊诊断信号送故障动作电路转换为对应的故障开关信号，故障开关信号送系统内其他装置进行故障处理；信号处理电路与显控面板通信，显控面板显示励磁电流参数、故障诊断结果以及装置运行状态，信号处理电路通过CAN通信电路将励磁电流参数和故障诊断信号反馈至远程用户终端和系统内其他装置。

所述无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置，还包括储存电路，储存电路与信号处理电路连接，用于储存励磁电流参数和故障诊断结果。

所述无刷励磁系统旋转整流器在线故障诊断装置，还包括电源电路，电源电路将交流电转换为各种电压直流电，用于给电流采集电路、信号处理电路2故障动作电路、显控面板和CAN通信电路提供工作电源。

所述电流采集电路包括霍尔电流传感器N6和电流信号调理电路，励磁电流从霍尔电流传感器N6的I_{e_IN}端流入，I_{e_OUT}流出，霍尔电流传感器N6测量的输出电平信号V_Ie送入电流信号调理电路进行信号调理后输出0～2.5VDC励磁电流电平信号，送入信号处理电路进行故障分析。

所述电源电路包括工作电源电压转换电路、直流变换电路、隔离变换电路和基准电压电路，工作电源电压转换电路一端连接交流电源，另一端连接直流变换电路和隔离变换电路，直流变换电路输出接基准电压电路；直流变换电路输出供电电压接电流采集电路、显控面板、CAN通信电路和信号处理电路，基准电压电路输出基准电压至信号处理电路，故障动作电路连接隔离变换电路进行电气隔离。

所述故障动作电路包括电平转换电路、继电器开关电路和故障开关接口，信号处理电路输出故障开关信号至电平转换电路，电平转换电路提升故障类型开关信号的电平后进入继电器开关电路进行光耦隔离及驱动继电器关断/闭合，继电器关断/闭合信号通过故障类型开关接口与系统内其他装置连接，实时识别故障并进行故障处理。