專利名稱：一種轉速信號監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種發(fā)電機組的轉速信號監(jiān)控裝置，屬于電機監(jiān)測系統(tǒng) 技術領域。
背景技術：
轉速信號監(jiān)控裝置是水輪發(fā)電機組自動控制系統(tǒng)中不可缺少的關鍵自動 化裝置之一，直接參與機組工況轉換流程的控制和機組過速保護。要求轉速 信號靈敏、準確、可靠，檢測功能齊全。目前國內用于水輪發(fā)電機組轉速信 號監(jiān)測的設備主要分為機械式監(jiān)測和電氣監(jiān)測，傳統(tǒng)的機組轉速信號監(jiān)控裝 置存在返回系數大、動作值不穩(wěn)定、接點抖動、不便設置的缺點。
實用新型內容
本實用新型的目的是為了解決目前轉速信號監(jiān)控裝置存在返回系數大、 動作值不穩(wěn)定、接點抖動、不便設置的問題，提供一種轉速信號監(jiān)控裝置。
本實用新型包括轉子齒盤、雙接近開關、光電隔離電路、發(fā)電機殘壓信
號采集電路、隔離整形電路、通道選擇電路、PLC系統(tǒng)和顯示電路，
與轉子同軸固定連接的轉子齒盤經過雙接近開關產生的脈沖信號輸出給 光電隔離電路，光電隔離電路的輸出端與通道選擇電路的一個輸入端相連，
發(fā)電機殘壓信號采集電路輸出給隔離整形電路，隔離整形電路的輸出端 與通道選擇電路的另一個輸入端相連，
通道選擇電路的輸出端與PLC系統(tǒng)的輸入端相連，PLC系統(tǒng)的控制輸出 端與通道選擇電路的控制輸入端相連，PLC系統(tǒng)的顯示輸出端與顯示電路的 輸入端相連。
本實用新型的優(yōu)點
1、集頻率表、轉速表、轉速繼電器的功能于一身，降低了成本；2、 不同工況選擇不同的技術方案實現機組轉速的測量，精度高，測量的
非線性度《1%;
3、 由于裝置的測控精度只決定于PLC晶振的誤差和穩(wěn)定性，因此轉速接 點出口值可保持長期運行無變化，消除了傳統(tǒng)技術具有的接點抖動的問題。
圖l是本實用新型結構示意圖，圖2是本實用新型測速工作原理圖，圖3 是隔離整形電路的電路圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、下面結合圖1 圖3說明本實施方式，本實施方式包括 轉子齒盤l、雙接近開關2、光電隔離電路3、發(fā)電機殘壓信號采集電路4、 隔離整形電路5、通道選擇電路6、 PLC系統(tǒng)7和顯示電路8，
與轉子同軸固定連接的轉子齒盤1經過雙接近開關2產生的脈沖信號輸 出給光電隔離電路3，光電隔離電路3的輸出端與通道選擇電路6的一個輸入 端相連，
發(fā)電機殘壓信號采集電路4輸出給隔離整形電路5，隔離整形電路5的輸 出端與通道選擇電路6的另一個輸入端相連，
通道選擇電路6的輸出端與PLC系統(tǒng)7的輸入端相連，PLC系統(tǒng)7的控 制輸出端與通道選擇電路6的控制輸入端相連，PLC系統(tǒng)7的顯示輸出端與 顯示電路8的輸入端相連。
本實施方式所述的轉速監(jiān)控裝置主要適用于水輪發(fā)電機組，測速原理如 圖2所示，所述雙接近開關2是指在水輪發(fā)電機組的定子上并列安裝兩個接 近開關，水輪發(fā)電機轉子每轉動一圈帶動固定在轉子輸出軸上的轉子齒盤轉 動一圈，轉子齒盤的一個齒經過雙接近開關2 —次，即依次經過兩個接近開 關，產生第一個脈沖信號1-1和第二脈沖信號1-2，這兩個脈沖信號有時間差， 所述兩個脈沖信號的時間差只與轉子齒盤1的轉速有關，而與轉子齒盤1的 加工精度、擺動、振動無關，通過所述兩個脈沖信號的時間差及脈沖個數(即轉子轉動的圈數)計算出頻率，既而換算出水輪發(fā)電機組的轉速，轉子齒盤 設置有幾個齒，就相應的產生幾對脈沖，采集其中的一對脈沖就可完成轉速 的測量。
另一路測量水輪發(fā)電機轉速是利用水輪發(fā)電機的勵磁線圈的殘壓，采集
到的發(fā)電機殘壓信號采集電路4經隔離整形電路5變?yōu)榉讲ㄐ盘栠M入PLC系 統(tǒng)7，通過測量到的所述方波信號的頻率確定水輪發(fā)電機組的轉速。 隔離整形電路5的具體電路如圖3所示。
具體實施方式
二、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，它還包括 繼電器輸出電路9, PLC系統(tǒng)7的繼電器輸出端與繼電器輸出電路9的輸入端 相連，其它組成和連接關系與實施方式一相同。
水輪發(fā)電機組的轉速不同時，會觸發(fā)不同的繼電器閉合，由繼電器輸出 電路9輸出，以實現不同轉速的監(jiān)控。
具體實施方式
三、本實施方式與實施方式二的不同之處在于，繼電器輸 出電路9的繼電器輸出路數為6路、8路或10路，其它組成和連接關系與實 施方式二相同。
具體實施方式
四、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，它還包括 外部命令輸入電路10，外部命令輸入電路10的輸出端與PLC系統(tǒng)7的命令 輸入端相連，其它組成和連接關系與實施方式一相同。
外部命令輸入電路10完成繼電器輸出電路9各路輸出轉速值的設定，比 如，第一路繼電器輸出轉速值設定為水輪發(fā)電機組額定轉速的0% 35%，當 水輪發(fā)電機組的轉速超過額定轉速的35%時，第一路繼電器閉合，第二路繼 電器輸出轉速值設定為水輪發(fā)電機組額定轉速的0%~40%，當水輪發(fā)電機組 的轉速超過額定轉速的35%時，第一路繼電器和第二路繼電器都閉合，依此 類推，按照實際工作需要，每路繼電器輸出轉速值設定不同的值，當水輪發(fā) 電機組的轉速達到不同數值時，相應的繼電器動作。
具體實施方式
五、本實施方式與實施方式四的不同之處在于，它還包括報警輸出電路11 ， PLC系統(tǒng)7的報警輸出端與報警輸出電路11的輸入端相連，
其它組成和連接關系與實施方式四相同。
當檢測到裝置有異常接點閉合時，通過報警輸出電路11進行報警。
具體實施方式
六、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，它還包括
上位機12， PLC系統(tǒng)7的通信輸入輸出端與上位機12的輸入輸出端相連，其
它組成和連接關系與實施方式一相同。
具體實施方式
七、本實施方式與實施方式六的不同之處在于，PLC系統(tǒng)7
與上位機12之間采用RS485通信模式，其它組成和連接關系與實施方式六相同。
具體實施方式
八、本實施方式與實施方式一的不同之處在于，發(fā)電機轉 速小于額定轉速的30%時，PLC系統(tǒng)7控制通道選擇電路6與光電隔離電路 3連通；發(fā)電機轉速大于等于額定轉速的30%時，PLC系統(tǒng)7控制通道選擇 電路6與隔離整形電路5連通，其它組成和連接關系與實施方式一相同。
本實用新型裝置在水輪發(fā)電機組的轉速小于額定轉速的30%時，選擇轉 子齒盤1 一路進行測量水輪發(fā)電機組的轉速，當水輪發(fā)電機組的轉速大于等 于額定轉速的30%時，利用殘壓信號進行測量水輪發(fā)電機組的轉速，這樣， 不同工況時，選擇不同的測速方式，方案合理，測速準確，用戶使用時，也 可以通過操作面板自行選擇測頻方式，本實用新型的測頻范圍在 0.01Hz 100Hz之間，測量精度的非線性度《1%，本實用新型裝置可顯示發(fā)電 機組頻率、轉速、轉速百分比等信息，實現了一機多能，在實現測量水輪發(fā) 電機轉速的同時，實現了頻率表、轉速表、轉速繼電器等儀表具有的功能。
權利要求1、一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于它包括轉子齒盤(1)、雙接近開關(2)、光電隔離電路(3)、發(fā)電機殘壓信號采集電路(4)、隔離整形電路(5)、通道選擇電路(6)、PLC系統(tǒng)(7)和顯示電路(8)，與轉子同軸固定連接的轉子齒盤(1)經過雙接近開關(2)產生的脈沖信號輸出給光電隔離電路(3)，光電隔離電路(3)的輸出端與通道選擇電路(6)的一個輸入端相連，發(fā)電機殘壓信號采集電路(4)輸出給隔離整形電路(5)，隔離整形電路(5)的輸出端與通道選擇電路(6)的另一個輸入端相連，通道選擇電路(6)的輸出端與PLC系統(tǒng)(7)的輸入端相連，PLC系統(tǒng)(7)的控制輸出端與通道選擇電路(6)的控制輸入端相連，PLC系統(tǒng)(7)的顯示輸出端與顯示電路(8)的輸入端相連。
2、 根據權利要求l所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于它還包括 繼電器輸出電路(9)， PLC系統(tǒng)(7)的繼電器輸出端與繼電器輸出電路(9)的輸入 端相連。
3、 根據權利要求2所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于繼電器輸 出電路(9)的繼電器輸出路數為6路、8路或10路。
4、 根據權利要求1所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于它還包括 外部命令輸入電路(IO)，外部命令輸入電路(10)的輸出端與PLC系統(tǒng)(7)的命令 輸入端相連。
5、 根據權利要求4所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于它還包括 報警輸出電路(ll)， PLC系統(tǒng)(7)的報警輸出端與報警輸出電路(11)的輸入端相 連。
6、 根據權利要求1所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于它還包括 上位機(12)， PLC系統(tǒng)(7)的通信輸入輸出端與上位機(12)的輸入輸出端相連。
7、 根據權利要求6所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于PLC系統(tǒng)(7)與上位機(12)之間采用RS485通信模式。
8、根據權利要求l所述的一種轉速信號監(jiān)控裝置，其特征在于發(fā)電機轉 速小于額定轉速的30%時，PLC系統(tǒng)(7)控制通道選擇電路(6)與光電隔離電路 (3)連通；發(fā)電機轉速大于等于額定轉速的30%時，PLC系統(tǒng)(7)控制通道選擇 電路(6)與隔離整形電路(5)連通。
專利摘要一種轉速信號監(jiān)控裝置，涉及一種發(fā)電機組的轉速信號監(jiān)控裝置，屬于電機監(jiān)測系統(tǒng)技術領域。目的解決目前轉速信號監(jiān)控裝置存在返回系數大、動作值不穩(wěn)定、接點抖動、不便設置的問題。本實用新型的轉動的轉子齒盤經過雙接近開關產生的脈沖信號輸出給光電隔離電路，光電隔離電路的輸出端與通道選擇電路的一個輸入端相連，發(fā)電機殘壓信號采集電路輸出給隔離整形電路，隔離整形電路的輸出端與通道選擇電路的另一個輸入端相連，通道選擇電路的輸出端與PLC系統(tǒng)的輸入端相連，PLC系統(tǒng)的控制輸出端與通道選擇電路的控制輸入端相連，PLC系統(tǒng)的顯示輸出端與顯示電路的輸入端相連。主要應用于水輪發(fā)電機組的測速，測量精度高。
文檔編號G01P3/481GK201331536SQ200820211860
公開日2009年10月21日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權日2008年12月30日
發(fā)明者峰 李, 潘兆武, 王曉剛 申請人:峰 李