專利名稱：大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
碳刷和集電環(huán)是大型發(fā)電機(jī)動(dòng)靜接觸和能量交換的重要設(shè)備，是勵(lì)磁系統(tǒng)的重要部分。但是運(yùn)行中由于很多原因，時(shí)常出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，甚至引發(fā)集電環(huán)環(huán)火，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p傷。環(huán)火會(huì)造成集電環(huán)、碳刷、刷架、風(fēng)扇燒損，嚴(yán)重時(shí)燒損發(fā)電機(jī)大軸，形成永久性損傷，是引起發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)的重要原因之一，嚴(yán)重危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。
碳刷正常運(yùn)行溫度一般是50°C -80°C (比環(huán)境溫度高出40°C左右)，碳刷電流分布整體比較平衡，每塊碳刷工作電流在20-100A。刷握彈簧壓力比較均勻，碳刷活動(dòng)自如且無震動(dòng)卡澀現(xiàn)象。碳刷與集電環(huán)運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量由通風(fēng)系統(tǒng)帶走，即發(fā)熱與散熱基本達(dá)到平衡。正常運(yùn)行狀態(tài)下，當(dāng)負(fù)荷增加電流增大或個(gè)別碳刷工況變差時(shí)，溫度會(huì)有短時(shí)微量增加，系統(tǒng)能夠維持平衡或達(dá)到新的平衡狀態(tài)。但是如果碳刷變短、刷握彈簧壓力變小、接觸電阻變大、碳刷運(yùn)行工況變差，當(dāng)工作電流增加、溫度變化時(shí)，系統(tǒng)的平衡能力降低，部分碳刷溫度將升高，從而導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)溫度升高，有時(shí)甚至達(dá)到無法控制狀態(tài)。發(fā)熱時(shí)碳刷和集電環(huán)溫度高達(dá)100°C以上，最嚴(yán)重時(shí)高達(dá)200°C —300°C。此時(shí)碳刷工作狀態(tài)越來越差，碳刷電流分布很不均勻，少數(shù)碳刷電流達(dá)到300A，而另一些碳刷電流接近于O。大量碳刷出現(xiàn)不正常的跳動(dòng)或卡澀，并出現(xiàn)大量的火花，刷辮燒斷或脫辮；碳刷與集電環(huán)摩擦聲音變得尖銳刺耳，直至引發(fā)集電環(huán)環(huán)火。
常規(guī)的碳刷集電環(huán)運(yùn)行維護(hù)對(duì)策是1.定期人工測(cè)量每個(gè)碳刷和集電環(huán)的表面溫度，80°C以下為正常；2.定期人工測(cè)量每個(gè)碳刷的運(yùn)行電流，各碳刷的分擔(dān)電流應(yīng)較為均衡，且在10-90A之間為正常；3.定期人工檢查刷架罩內(nèi)溫度，以不大于50°C為宜。不能實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警，而把故障消滅在萌芽狀態(tài)，易引起發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)，嚴(yán)重危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，用于大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)在工作中的實(shí)時(shí)檢測(cè)報(bào)警，從而把故障消滅在萌芽狀態(tài)，減少發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)，保障發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行。
本發(fā)明所采用的技術(shù)如下
—種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻、多個(gè)直流電流變送器、多個(gè)特種碳刷、端子箱和小型DCS系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭安裝在刷架上，刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架內(nèi)，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架罩外側(cè)，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭分別對(duì)準(zhǔn)內(nèi)集電環(huán)和外集電環(huán)；
所述的特種碳刷為一個(gè)常規(guī)發(fā)電機(jī)碳刷里面壓鑄有一個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?，所述的碳刷測(cè)溫?zé)犭娕紴镵型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間與碳刷絕緣，K型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極分別與兩個(gè)導(dǎo)線連接；每個(gè)直流電流變送器穿在一個(gè)特種碳刷的碳刷刷辮上；
所述的小型DCS系統(tǒng)包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、多個(gè)直流電流變送器 (4-20mA)模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板、紅外測(cè)溫探頭(4_20mA) 模擬量輸入模板、主控制器板、工業(yè)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)；多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、多個(gè)直流電流變送器(4-20mA)模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板、紅外測(cè)溫探頭(4-20mA)模擬量輸入模板分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)與主控制器板聯(lián)接，主控制器板通過工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過USB 口與打印機(jī)聯(lián)接；每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?，測(cè)溫鉬電阻 (PT100)模擬量輸入模板通過端子箱分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻連接，每個(gè)直流電流變送器(4-20mA)模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)直流電流變送器；紅外測(cè)溫探頭(4-20mA)模擬量輸入模板通過端子箱分別與內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭連接。
本發(fā)明還具有如下特征
I、所述的碳刷測(cè)溫?zé)犭娕嫉暮穸葹镺. 2mm。
2、所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)安裝有報(bào)警軟件能夠提供碳刷溫度報(bào)警、碳刷電流報(bào)警、集電環(huán)溫度報(bào)警和刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警；并根據(jù)以上各種報(bào)警或各種報(bào)警組合，判斷出以下各種故障或各種故障組合碳刷電阻值增大、碳刷震動(dòng)卡澀、刷彈簧壓力不均、碳刷接觸面形成氣膜、碳刷電流平衡破壞、集電環(huán)磨損嚴(yán)重、碳粉堆積太多、碳刷長(zhǎng)度小于2/3和冷卻風(fēng)道堵塞。
3、一種經(jīng)濟(jì)型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻、多個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕肌⒍俗酉浜托⌒虳CS系統(tǒng)，其特征在于刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架上，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架罩外；所述的一個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕脊潭ㄔ谝粋€(gè)刷握和壓板之間；
所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕紴镵型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間，并與壓板和刷握絕緣；
所述的小型DCS系統(tǒng)包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100) 模擬量輸入模板、主控制器板、工業(yè)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)；所述的多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PTlOO)模擬量輸入模板分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)與主控制器板連接，主控制器板通過工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過USB 口與打印機(jī)聯(lián)接；測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板通過端子箱分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻連接，每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕肌?br> 4、所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕嫉暮穸葹镺. 2mm。
本發(fā)明具有報(bào)警準(zhǔn)確，能及時(shí)確定故障點(diǎn)，減少了人工檢查的勞動(dòng)強(qiáng)度，使控制直觀明了、操作簡(jiǎn)單方便，減少發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)，保障發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。


圖I為集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭安裝示意圖2為碳刷測(cè)溫測(cè)電流安裝示意圖3為特種碳刷示意圖4為碳刷測(cè)溫?zé)犭娕际疽鈭D5為DCS接口示意圖6為顯示參數(shù)表格畫面示意圖7為內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖8為外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖9為刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖10為0-0-0#碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖11為0-n-7#碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖12為1-0-0#直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖13為l-n-7#直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線示意圖
圖14為經(jīng)濟(jì)型刷握測(cè)溫?zé)犭娕及惭b示意圖15為經(jīng)濟(jì)型DCS接口示意圖16為經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)顯示參數(shù)表格畫面示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例I :
一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭5、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭6、刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8、多個(gè)直流電流變送器10、多個(gè)特種碳刷11、端子箱16和小型DCS系統(tǒng)17，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭5和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭6安裝在刷架I上，刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7安裝在刷架內(nèi)，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8安裝在刷架罩外側(cè)，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭5和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭6分別對(duì)準(zhǔn)內(nèi)集電環(huán)3和外集電環(huán)4 ;所述的特種碳刷11為一個(gè)常規(guī)發(fā)電機(jī)碳刷里面壓鑄有一個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?，所述的碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?為K型熱電偶正極13與K型熱電偶負(fù)極14 點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間與碳刷絕緣，K型熱電偶正極13與K型熱電偶負(fù)極14分別與兩個(gè)導(dǎo)線連接；每個(gè)直流電流變送器10穿在一個(gè)特種碳刷11的碳刷刷辮12 上；所述的小型DCS系統(tǒng)17包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18、多個(gè)直流電流變送器 4-20mA模擬量輸入模板19、測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20、紅外測(cè)溫探頭4—20mA 模擬量輸入模板21、主控制器板22、工業(yè)計(jì)算機(jī)23和打印機(jī)24 ;多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18、多個(gè)直流電流變送器4-20mA模擬量輸入模板19、測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20、紅外測(cè)溫探頭4-20mA模擬量輸入模板21分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng) 25與主控制器板22聯(lián)接，主控制器板22通過工業(yè)以太網(wǎng)26與工業(yè)計(jì)算機(jī)23聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)23通過USB 口與打印機(jī)24聯(lián)接；每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18通過端子箱16 連接有8個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?，測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20通過端子箱16分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8連接，每個(gè)直流電流變送器4-20mA模擬量輸入模板19通過端子箱16連接有8個(gè)直流電流變送器；紅外測(cè)溫探頭4-20mA模擬量輸入模板21通過端子箱16分別與內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭5、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭6連接。 所述的碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?的厚度為O. 2mm。所述碳刷測(cè)溫?zé)犭娕季幪?hào)為0-0-0#至0_0_7#、0-1-0#至0-1-7#..........0-n-0#至0_n_7#。所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)安裝有報(bào)警軟件能夠提供碳刷溫度報(bào)警、碳刷電流報(bào)警、集電環(huán)溫度報(bào)警和刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警；并根據(jù)以上各種報(bào)警或各種報(bào)警組合，判斷出以下各種故障或各種故障組合碳刷電阻值增大、碳刷震動(dòng)卡澀、刷彈簧壓力不均、碳刷接觸面形成氣膜、碳刷電流平衡破壞、集電環(huán)磨損嚴(yán)重、碳粉堆積太多、碳刷長(zhǎng)度小于2/3和冷卻風(fēng)道堵塞。
專用軟件與算法
利用“I/O組態(tài)軟件”、“控制策略組態(tài)軟件”、“報(bào)警事件組態(tài)軟件”、“報(bào)表管理組態(tài)軟件”、“歷史數(shù)據(jù)管理組態(tài)軟件”、“畫面及瀏覽組態(tài)軟件”、“類C語言組態(tài)軟件”等組成的系統(tǒng)軟件，開發(fā)出大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的專用軟件。首先應(yīng)用“畫面及瀏覽組態(tài)軟件”編制出“畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”(詳見圖6)、“畫面2 :內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖7)、“畫面3 :外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖8)、 “畫面4 :刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖9)、“畫面0-0-0#至0-n-7# :碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖10，圖11)、“畫面1-0-0#至l-n-7# :直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖12，圖13)。應(yīng)用“I/O組態(tài)軟件”控制主控制器模板22，通過熱電偶(K型)輸入模板18 (0-0#至0-n#)將所有碳刷測(cè)溫?zé)犭娕? (0-0-0#至0_n_7#)的標(biāo)準(zhǔn)毫伏電壓信號(hào)量化為多個(gè)數(shù)字信號(hào)0-400°C (0-0-0#至0-n-7#)，通過模擬量輸入模板 (4—20mA) 19 (1-0#至l_n#)將所有直流電流變送器10 (1-0-0#至l_n_7#)的標(biāo)準(zhǔn)420mA電流信號(hào)量化為多個(gè)數(shù)字信號(hào)0-400A (1-0-0#至l-n-7#)，通過鉬電阻(PtlOO)輸入模板20 將刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào)0-100°C，通過鉬電阻 (PtlOO)輸入模板20將刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào) 0-100°C，通過模擬量輸入模板(4—20mA)21將內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭5的標(biāo)準(zhǔn)4_20mA電流信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào)0-400°C，通過模擬量輸入模板(4-20mA)21將外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭6的標(biāo)準(zhǔn)4-20mA電流信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào)0-400°C。應(yīng)用“控制策略組態(tài)軟件”、“報(bào)警事件組態(tài)軟件”、“報(bào)表管理組態(tài)軟件”與“畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”相鏈接，使 “畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”具有動(dòng)態(tài)顯示功能、設(shè)定參數(shù)功能、動(dòng)態(tài)報(bào)警功能、畫面切換功能和打印輸出功能。應(yīng)用“報(bào)警事件組態(tài)軟件”和“類C語言組態(tài)軟件”與“畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”相鏈接，以便編制故障專家系統(tǒng)，根據(jù)I.碳刷溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、2.碳刷電流報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、3.集電環(huán)溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、4.刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警 (高報(bào)、高高報(bào))等各種報(bào)警或各種報(bào)警組合進(jìn)行判斷a.碳刷電阻值增大，b.碳刷震動(dòng)卡澀，c.碳刷彈簧壓力不均，d.碳刷接觸面形成氣膜，e.碳刷電流平衡破壞，f.集電環(huán)磨損嚴(yán)重，g.碳粉堆積太多，h.碳刷長(zhǎng)度小于新碳刷長(zhǎng)度的2/3，i.冷卻風(fēng)道堵塞等等，這個(gè)故障專家系統(tǒng)需要反復(fù)人工修正，逐漸準(zhǔn)確判斷出各種故障或各種故障組合，經(jīng)過一段時(shí)間，即可形成實(shí)用的無需人工干涉的全自動(dòng)故障專家系統(tǒng)。應(yīng)用“歷史數(shù)據(jù)管理組態(tài)軟件”與“畫面2 :內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖7)、“畫面3 :外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖8)、“畫面4 :刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖9)、“畫面0-0-0#至0-n-7# :碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖10，圖11)、“畫面1-0-0#至l_n_7# 直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖12，圖13)相鏈接，使“畫面2 :內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖7)、“畫面3 :外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖8)、 “畫面4 :刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖9)、“畫面0-0-0#至0-n-7# :碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖10，圖11)、“畫面1-0-0#至l-n-7# :直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”(詳見圖12，圖13)具有繪制歷史數(shù)據(jù)曲線功能，同時(shí)具有畫面切換功能和打印輸出功能。
操作使用方法
所有畫面均采用觸摸屏方式操作，填寫數(shù)字時(shí)，屏幕上會(huì)跳出數(shù)字鍵盤供選擇。開機(jī)后，首先進(jìn)入“畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”，填寫碳刷溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、碳刷電流報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、集電環(huán)溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))、刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))；按“打印”鍵，打印機(jī)輸出整個(gè)“畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”，以備留檔；按“畫面2” 鍵，進(jìn)入“畫面2 :內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”;按“畫面3”鍵，進(jìn)入“畫面3 :外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”;按“畫面4”鍵，進(jìn)入“畫面4 :刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”； 按“畫面0-0-0#至0-n-7#”鍵，進(jìn)入“畫面0-0-0#至0_n_7# :碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線畫面”;按“畫面1-0-0#至l-n-7#”鍵，進(jìn)入“畫面1-0-0#至l_n_7# :直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”;所有動(dòng)態(tài)顯示的數(shù)據(jù)高報(bào)警時(shí)變成粉色，高高報(bào)警時(shí)變成紅色；如有故障發(fā)生1.碳刷電阻值增大、2.碳刷震動(dòng)卡澀、3.碳刷彈簧壓力不均、4.碳刷接觸面形成氣膜、5.碳刷電流平衡破壞、6.碳刷短于2/3、7.碳粉堆積太多、8.集電環(huán)磨損嚴(yán)重、9.冷卻風(fēng)道堵塞、10.其它故障報(bào)警，一個(gè)或多個(gè)變成紅色?！爱嬅鍵 :顯示參數(shù)表格畫面”、“畫面2 : 內(nèi)集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”、“畫面3 :外集電環(huán)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”、“畫面4 :刷架罩內(nèi)溫度歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”、“畫面0-0-0#至0-n-7# :碳刷測(cè)溫?zé)犭娕細(xì)v史數(shù)據(jù)曲線畫面”、“畫面1-0-0#至l-n-7# :直流電流變送器歷史數(shù)據(jù)曲線畫面”等畫面上都實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)時(shí)鐘“XX時(shí)XX分XX秒”。
實(shí)施例2:
一種經(jīng)濟(jì)型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8、多個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7、端子箱16和小型DCS系統(tǒng)17，刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7安裝在刷架I上，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8安裝在刷架罩外；所述的一個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7固定在一個(gè)刷握和壓板28之間；所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7為K型熱電偶正極13與K型熱電偶負(fù)極14點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間，并與壓板和刷握絕緣；所述的小型DCS系統(tǒng)17包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18、測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20、主控制器板22、工業(yè)計(jì)算機(jī)23和打印機(jī)24 ;所述的多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18、測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)25與主控制器板22連接，主控制器板22通過工業(yè)以太網(wǎng)26與工業(yè)計(jì)算機(jī)23聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)23通過USB 口與打印機(jī)24聯(lián)接；測(cè)溫鉬電阻PT100模擬量輸入模板20通過端子箱16分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8連接，每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板18通過端子箱16連接有8個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7。所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7的厚度為O. 2_。經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)的工作過程
由刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8、刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7、端子箱16、小型DCS系統(tǒng)17及專用軟件等組成(詳見圖14-圖16)。所有刷握測(cè)溫?zé)犭娕?7(0-0# 至n-7#)的標(biāo)準(zhǔn)毫伏電壓信號(hào)通過端子箱16進(jìn)入小型DCS系統(tǒng)17的熱電偶(K型)輸入模板18(0#至η#)，在主控制器模板22的控制下變?yōu)槎鄠€(gè)數(shù)字信號(hào)0-400°C (0-0#至n_7#)， 并通過工業(yè)以太網(wǎng)26傳給工業(yè)計(jì)算機(jī)23。刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)通過端子箱16進(jìn)入小型DCS系統(tǒng)17的鉬電阻(PtlOO)輸入模板20，在主控制器模板22的控制下變?yōu)橐粋€(gè)數(shù)字信號(hào)0-100°C，并通過工業(yè)以太網(wǎng)26傳給工業(yè)計(jì)算機(jī)23。刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)通過端子箱16進(jìn)入小型DCS系統(tǒng)17的鉬電阻(PtlOO) 輸入模板20，在主控制器模板22的控制下變?yōu)橐粋€(gè)數(shù)字信號(hào)0-100°C，并通過工業(yè)以太網(wǎng) 26傳給工業(yè)計(jì)算機(jī)23。利用“ I/O組態(tài)軟件”、“控制策略組態(tài)軟件”、“報(bào)警事件組態(tài)軟件”、 “報(bào)表管理組態(tài)軟件”、“畫面及瀏覽組態(tài)軟件”等組成的系統(tǒng)軟件，開發(fā)出經(jīng)濟(jì)型系統(tǒng)的專用軟件。首先應(yīng)用“畫面及瀏覽組態(tài)軟件”編制出“經(jīng)濟(jì)型畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”(詳見圖16)。應(yīng)用“I/O組態(tài)軟件”控制主控制器模板22，通過熱電偶(K型)輸入模板18(0# 至η#)將所有刷握測(cè)溫?zé)犭娕?(0-0#至n-7#)的標(biāo)準(zhǔn)毫伏電壓信號(hào)量化為多個(gè)數(shù)字信號(hào) 0-4000C (0-0#至n-7#)，通過鉬電阻(PtlOO)輸入模板20將刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻7的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào)0-100°C，通過鉬電阻(PtlOO)輸入模板20將刷架罩外測(cè)溫鉬電阻8的標(biāo)準(zhǔn)PtlOO電阻信號(hào)量化為一個(gè)數(shù)字信號(hào)0-100°C。應(yīng)用“控制策略組態(tài)軟件”、“報(bào)警事件組態(tài)軟件”、“報(bào)表管理組態(tài)軟件”與“經(jīng)濟(jì)型畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”相鏈接，使“經(jīng)濟(jì)型畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”具有動(dòng)態(tài)顯示功能、設(shè)定參數(shù)功能、動(dòng)態(tài)報(bào)警功能和打印輸出功能。報(bào)警功能為刷握溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))和刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))。所有畫面均采用觸摸屏方式操作，填寫數(shù)字時(shí)，屏幕上會(huì)跳出數(shù)字鍵盤供選擇。開機(jī)后，首先進(jìn)入“經(jīng)濟(jì)型畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”，填寫刷握溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))和刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警(高報(bào)、高高報(bào))，按“打印”鍵，打印機(jī)輸出整個(gè)“經(jīng)濟(jì)型畫面I :顯示參數(shù)表格畫面”，以備留檔。畫面上實(shí)時(shí)顯示動(dòng)態(tài)時(shí)鐘“XX時(shí)XX分XX秒”。
權(quán)利要求
1.一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、 外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻、多個(gè)直流電流變送器、多個(gè)特種碳刷、端子箱和小型DCS系統(tǒng)，其特征在于內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭安裝在刷架上，刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架內(nèi)，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架罩外側(cè)，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭分別對(duì)準(zhǔn)內(nèi)集電環(huán)和外集電環(huán)；所述的特種碳刷為一個(gè)常規(guī)發(fā)電機(jī)碳刷里面壓鑄有一個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕迹龅奶妓y(cè)溫?zé)犭娕紴镵型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間與碳刷絕緣，K型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極分別與兩個(gè)導(dǎo)線連接；每個(gè)直流電流變送器穿在一個(gè)特種碳刷的碳刷刷辮上；所述的小型D C S系統(tǒng)包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、多個(gè)直流電流變送器 (4-20mA)模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板、紅外測(cè)溫探頭(4_20mA) 模擬量輸入模板、主控制器板、工業(yè)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)；多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、多個(gè)直流電流變送器(4-20mA)模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板、紅外測(cè)溫探頭(4-20mA)模擬量輸入模板分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)與主控制器板聯(lián)接，主控制器板通過工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過USB 口與打印機(jī)聯(lián)接；每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)碳刷測(cè)溫?zé)犭娕?，測(cè)溫鉬電阻 (PT100)模擬量輸入模板通過端子箱分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻連接，每個(gè)直流電流變送器(4-20mA)模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)直流電流變送器；紅外測(cè)溫探頭(4-20mA)模擬量輸入模板通過端子箱分別與內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭連接。
2.根據(jù)權(quán)力要求I所述的一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的碳刷測(cè)溫?zé)犭娕嫉暮穸葹镺. 2mm。
3.根據(jù)權(quán)力要求I所述的一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的工業(yè)計(jì)算機(jī)安裝有報(bào)警軟件能夠提供碳刷溫度報(bào)警、碳刷電流報(bào)警、集電環(huán)溫度報(bào)警和刷架罩內(nèi)溫度報(bào)警；并根據(jù)以上各種報(bào)警或各種報(bào)警組合，判斷出以下各種故障或各種故障組合碳刷電阻值增大、碳刷震動(dòng)卡澀、刷彈簧壓力不均、碳刷接觸面形成氣膜、 碳刷電流平衡破壞、集電環(huán)磨損嚴(yán)重、碳粉堆積太多、碳刷長(zhǎng)度小于2/3和冷卻風(fēng)道堵塞。
4.一種經(jīng)濟(jì)型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、 刷架罩外測(cè)溫鉬電阻、多個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕?、端子箱和小型DCS系統(tǒng)，其特征在于刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架上，刷架罩外測(cè)溫鉬電阻安裝在刷架罩外；所述的一個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕脊潭ㄔ谝粋€(gè)刷握和壓板之間；所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕紴镵型熱電偶正極與K型熱電偶負(fù)極點(diǎn)焊在一起安裝在兩片耐高溫云母片之間，并與壓板和刷握絕緣；所述的小型DCS系統(tǒng)包括多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板、主控制器板、工業(yè)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)；所述的多個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板、 測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板分別通過小型DCS系統(tǒng)內(nèi)部現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)與主控制器板連接，主控制器板通過工業(yè)以太網(wǎng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)接，工業(yè)計(jì)算機(jī)通過USB 口與打印機(jī)聯(lián)接；測(cè)溫鉬電阻(PT100)模擬量輸入模板通過端子箱分別與刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉬電阻、刷架罩外測(cè)溫鉬電阻連接，每個(gè)K型熱電偶模擬量輸入模板通過端子箱連接有8個(gè)刷握測(cè)溫?zé)犭娕肌?br> 5.根據(jù)權(quán)力要求4所述的一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于所述的刷握測(cè)溫?zé)犭娕嫉暮穸葹镺. 2mm。
全文摘要
一種大型發(fā)電機(jī)碳刷集電環(huán)故障智能檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，包括內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭、刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉑電阻、刷架罩外測(cè)溫鉑電阻、多個(gè)直流電流變送器、多個(gè)特種碳刷、端子箱和小型DCS系統(tǒng)，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭安裝在刷架上，刷架罩內(nèi)測(cè)溫鉑電阻安裝在刷架內(nèi)，刷架罩外測(cè)溫鉑電阻安裝在刷架罩外側(cè)，內(nèi)集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭和外集電環(huán)紅外測(cè)溫探頭分別對(duì)準(zhǔn)內(nèi)集電環(huán)和外集電環(huán)。本發(fā)明具有報(bào)警準(zhǔn)確，能及時(shí)確定故障點(diǎn)，控制直觀明了、操作簡(jiǎn)單方便，減少發(fā)電機(jī)非計(jì)劃停運(yùn)，保障發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K7/18GK102937487SQ20121040063
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月19日
發(fā)明者汪偉, 薛荊巖 申請(qǐng)人:哈爾濱蓋格電子工程有限公司