適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置，由轉換電路(1)、電源輸出(2)、輸入端口(3)、工作電源(4)和輸出端口(5)組成，該實用新型對不同類型的頻率測量信號進行隔離、整形、濾波和分頻處理，保證處理后的頻率信號的高精度、高可靠性和實時性，克服了加工精度對測量精度的影響，有效地提高測速機構的可靠性，降低齒盤加工精度要求和成本，本實用新型能自適應源型(高電平有效)或漏型輸入(低電平有效)模塊，可自動適應不同齒數，適用不同類型PLC接口，通用性和可移植性強，節(jié)省系統(tǒng)優(yōu)化的時間，使調速系統(tǒng)各項技術指標都達到國內外先進水平。
【專利說明】
適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]頻率測量是水輪機調速器的重要組成部分，其測量精度及其可靠性直接關系到水輪機調節(jié)的性能和水輪發(fā)電機組運行的安全性。齒盤測速是近年來逐漸被推廣采用的一種水電機組測速方法，但由于我國機械加工水平的制約，齒盤加工精度很難保證水電機組轉速測量的精度要求，采用平均濾波算法可提高測量精度但影響測量實時性，且現有的頻率測量轉換裝置適用信號類型和接口類型單一，通用性低，鑒于此，亟需開發(fā)一種基于現代控制理論算法的智能頻率測量裝置，解決實時性與穩(wěn)態(tài)精度的矛盾的同時，可適用于不同型號PLC接口。
【發(fā)明內容】
[0003]本實用新型提供了一種滿足水輪機調速系統(tǒng)性能要求，解決頻率測量實時性與穩(wěn)態(tài)精度的矛盾的，能自適應源型(高電平有效)或漏型輸入(低電平有效)模塊，滿足不同類型PLC的接口，可自動適應不同齒數，可根據需要輸出高精度不同頻率脈沖信號的適用于水電站工程的智能頻率信號轉換裝置。
[0004]本實用新型是通過以下技術方案實現的:
[0005]—種適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置，由轉換電路(1)、電源輸出 (2)、輸入端口(3)、工作電源(4)和輸出端口(5)組成;工作電源(4)為智能頻率轉換裝置提供工作電源，PT和齒盤等不同類型頻率信號接至相應的輸入端口(3)，通過轉換電路(1)對輸入的頻率信號進行的隔離、整形、濾波和分頻處理，保證信號的高精度、高可靠性和實時性要求，然后由輸出端口(5)輸出能適應不同PLC接口要求的頻率脈沖信號，電源輸出⑵可為需要5VDC和12VDC電源的裝置供電，方便接線和調試。
[0006]工作原理:
[0007]原始測頻信號由輸入端口(3)接至智能頻率信號整形裝置，通過基于FPGA硬件技術和卡爾曼濾波算的轉換電路(1)，對所有輸入頻率信號依次進行光電隔離處理、整形處理 (殘壓信號采用比較器整形，把正弦波整形成方波，齒盤信號采用高速光耦進行整形)、濾波處理(濾波采用硬件濾波和卡爾曼濾波算法相結合對信號進行處理)，保證頻率信號的實時性要求和高可靠性、高精度要求，最后對信號進行分頻處理，通過輸出端口(5)輸出能自適應源型(高電平有效)或漏型輸入(低電平有效)模塊的頻率信號，適應不同的PLC接口。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0009]1、智能頻率信號轉換裝置可自動適應不同齒數的頻率信號，滿足不同PLC接口要求，可根據需要輸出不同頻率的脈沖，通用性及可移植性強。
[0010]2、智能頻率信號轉換裝置采用FPAG硬件技術和卡爾曼濾波算法，輸出的頻率信號精度高、可靠性強、實時性好。
[0011]3、智能頻率信號轉換裝置可降低齒盤加工精度要求和成本，節(jié)省系統(tǒng)優(yōu)化的時間?！靖綀D說明】
[0012]圖1為本實用新型的系統(tǒng)結構圖?！揪唧w實施方式】
[0013]如圖1所示，一種適用于水電站工程的雙電源切換裝置，由轉換電路1、電源輸出2、 輸入端口 3、工作電源4和輸出端口 5組成。智能頻率信號轉換裝置由工作電源4提供工作電源，機頻信號、網頻信號和齒盤頻率信號通過輸入端口 3的相應端子送至頻率信號轉換裝置，然后由基于FPGA芯片和卡爾曼濾波算法的轉換電路1對所有輸入頻率信號進行光電隔離處理、整形處理、濾波處理，再對信號進行相應的分頻處理，最后通過輸出端口 5輸出不同類型PLC接口需要的頻率信號，電源輸出2為需要5VDC和12VDC電源的裝置供電。
【主權項】
1.一種適用于水輪機調速系統(tǒng)的智能頻率信號轉換裝置，其特征是:由轉換電路(1)、 電源輸出(2)、輸入端口(3)、工作電源(4)和輸出端口(5)組成;工作電源(4)為智能頻率信 號轉換裝置提供工作電源，PT和齒盤不同類型頻率信號接至相應的輸入端口(3)，通過轉換 電路(1)對輸入的頻率信號進行隔離、整形、濾波和分頻處理，然后由輸出端口(5)輸出，電 源輸出(2)可為需要5VDC和12VDC電源的裝置供電，方便接線和調試。
【文檔編號】G01R23/02GK205594067SQ201620254936
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】王曉瑜, 王立賢, 劉國富, 袁英杰
【申請人】哈爾濱電機廠有限責任公司