一种深水永磁同步电机驱动器漏水报警装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电机设备安全的技术领域。
【背景技术】
[0002]永磁同步电机具有可靠性高、容错性能好、功率密度高、转矩波动小、振动噪声小等优点，广泛应用于深水伺服系统中，在船舶与战舰推进、深海潜水器推进、深水资源勘测等领域具有广阔的应用前景。通常，深水用永磁同步电机电机伺服系统多采用一体化电机结构，电机本体后设计能容纳驱动器的筒，固定在其后端盖上。然而，由于在深水环境中水压很大，所以在电机本体和驱动器筒中均采取充满液压油的措施。
[0003]在这种特殊的环境中，是严禁出现漏水现象的，如果驱动器出现漏水现象，会使得电路故障，不能保证永磁同步电机的正常运行，严重时可能会损坏整个驱动系统，所以在设计驱动器时应具有漏水报警功能，这对于整个系统的可靠运行尤其重要。为了解决这一问题，现有的漏水报警技术多采用在易漏水处安装水浸探头，然后检测其电流变化，并利用采样电阻将其转化为电压信号与报警阈值电压进行比较的方法来实现漏水检测。然而，这种方法存在一些弊端:首先，没有将水浸探头和后级电路隔离，一旦出现漏水会出现漏电现象，会对电路造成干扰；其次，探头在检测漏水时需要较高的电压来击穿水使其导电，故电路中应设计有升压电路，同时要满足一定功率，再次，漏水检测电路并没有和信号处理电路隔离，容易引入干扰，造成驱动器的误动作。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种深水永磁同步电机驱动器漏水报警装置，是为了解决传统的漏水报警技术存在没有将水浸探头和后级电路隔离，一旦出现漏水会出现漏电现象，会对电路造成干扰；其次，探头在检测漏水时需要较高的电压来击穿水使其导电，故电路中应设计有升压电路，同时要满足一定功率，再次，漏水检测电路并没有和信号处理电路隔离，容易引入干扰，造成驱动器的误动作问题。
[0005]所述的目的是通过以下方案实现的:所述的一种深水永磁同步电机驱动器漏水报警装置，它包括高频方波信号发生器1、功率放大电路2、绝对值及比较器电路3、光耦隔离电路4、漏水检测探头5、隔离升压变压器T、电阻R1、电阻R2 ;
所述漏水检测探头5由两根间距5_左右的裸露导线构成；高频方波信号发生器I的方波信号输出端与功率放大电路2的信号输入端连接，功率放大电路2的功率驱动输出端与隔离升压变压器T的原边绕组的一端连接，隔离升压变压器T原边绕组的另一端与电阻Rl的一端和绝对值及比较器电路3的模拟采样信号输入端连接，电阻Rl的另一端接地，隔离升压变压器T的副边绕组的一端通过电阻R2与漏水检测探头5中的一跟裸露导线连接，隔离升压变压器T的副边绕组的另一端与漏水检测探头5中的另一跟裸露导线连接，绝对值及比较器电路3的数字信号输出端与光耦隔离电路4的信号输入端连接，光耦隔离电路4的信号输出端为本装置的数字信号输出端。
[0006]本发明的突出特点为:①采用高频升压变压器将漏水检测探头和后续信号处理电路隔离，避免了信号之间的串扰，增强了控制系统的可靠性；②利用高频升压变压器将电压升至200V，能有效击穿流入驱动器筒内的水，有利于漏水状况的检测；③检测采样电阻两侧的交流电压信号的大小作为漏水报警的判断依据，并利用绝对值电路将其变为直流信号与报警阈值电压进行比较，将漏水报警信息转化为数字信号；④利用光耦隔离电路得到最终的数字信号，实现了模拟信号和数字信号的隔离，进一步防止了信号之间的串扰，从而保证驱动器更可靠的运行。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的简要结构示意框图。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:结合图1所示，说明本【具体实施方式】的技术方案，它包括高频方波信号发生器1、功率放大电路2、绝对值及比较器电路3、光耦隔离电路4、漏水检测探头5、隔尚升压变压器T、电阻R1、电阻R2 ；
所述漏水检测探头5由两根间距5_左右的裸露导线构成；高频方波信号发生器I的方波信号输出端与功率放大电路2的信号输入端连接，功率放大电路2的功率驱动输出端与隔离升压变压器T的原边绕组的一端连接，隔离升压变压器T原边绕组的另一端与电阻Rl的一端和绝对值及比较器电路3的模拟采样信号输入端连接，电阻Rl的另一端接地，隔离升压变压器T的副边绕组的一端通过电阻R2与漏水检测探头5中的一跟裸露导线连接，隔离升压变压器T的副边绕组的另一端与漏水检测探头5中的另一跟裸露导线连接，绝对值及比较器电路3的数字信号输出端与光耦隔离电路4的信号输入端连接，光耦隔离电路4的信号输出端为本装置的数字信号输出端。
[0009]所述高频方波信号发生器I由单片机dsPIC30F4011编程构成；功率放大电路2的由0PA548功率放大芯片构成；绝对值及比较器电路3由LF353运放构成的通用型绝对值电路及比较器构成；光耦隔离电路4的型号为TLP521。
[0010]工作原理:首先由高频方波信号发生器I内的单片机产生10 kHz的高频方波，然后经过功率放大电路2将此方波信号进行功率放大，提高方波信号电压和带载能力。再利用隔离升压变压器T将高频方波信号升压到200V左右，并将此高压信号输出给漏水检测探头5中的两根裸露导线上。利用采样电阻Rl检测隔离升压变压器T原边的电流，当没有漏水时，隔离升压变压器T副边高压不发生电压击穿，没有电流，故原边电流也较小；而当发生漏水时，隔离升压变压器T副边产生的高压经过漏水检测探头5中的两根裸露导线将水击穿，产生较大电流，同时原边也产生电流，利用原边的采样电阻Rl将其电流信号转化为电压信号，通过检测此电压大小来实现漏水检测。由于该电压信号仍然为交流信号，故再将此电压信号经过由运放放大器搭建的绝对值及比较器电路3，转化为直流信号再将此直流电压信号与一个阈值电压经过比较器电压，得到数字信号，最后经过光耦隔离电路4隔离电压，将其转化为最终的漏水报警信号，反馈给中心单片机来实现漏水报警。
【主权项】
1.一种深水永磁同步电机驱动器漏水报警装置，其特征在于它包括高频方波信号发生器(1)、功率放大电路(2)、绝对值及比较器电路(3)、光耦隔离电路(4)、漏水检测探头(5)、隔尚升压变压器T、电阻R1、电阻R2 ； 所述漏水检测探头(5)由两根间距5_左右的裸露导线构成；高频方波信号发生器(I)的方波信号输出端与功率放大电路(2)的信号输入端连接，功率放大电路(2)的功率驱动输出端与隔离升压变压器T的原边绕组的一端连接，隔离升压变压器T原边绕组的另一端与电阻Rl的一端和绝对值及比较器电路(3)的模拟采样信号输入端连接，电阻Rl的另一端接地，隔离升压变压器T的副边绕组的一端通过电阻R2与漏水检测探头(5)中的一跟裸露导线连接，隔离升压变压器T的副边绕组的另一端与漏水检测探头(5)中的另一跟裸露导线连接，绝对值及比较器电路(3)的数字信号输出端与光耦隔离电路(4)的信号输入端连接，光耦隔离电路(4)的信号输出端为本装置的数字信号输出端。
【专利摘要】一种深水永磁同步电机驱动器漏水报警装置。它属于电机设备安全的技术领域。它的高频方波信号发生器的方波信号输出端与功率放大电路的信号输入端连接，功率放大电路的功率驱动输出端与隔离升压变压器T的原边绕组的一端连接，隔离升压变压器T原边绕组的另一端与电阻R1的一端和绝对值及比较器电路的模拟采样信号输入端连接，电阻R1的另一端接地，隔离升压变压器T的副边绕组的一端通过电阻R2与漏水检测探头连接，绝对值及比较器电路的数字信号输出端与光耦隔离电路的信号输入端连接。本发明采用高频升压变压器将漏水检测探头和后续信号处理电路隔离，避免了信号之间的串扰，用光耦隔离电路得到最终的数字信号，实现了模拟信号和数字信号的隔离。
【IPC分类】G01F23/22
【公开号】CN105043500
【申请号】CN201510553874
【发明人】徐永向, 闫浩, 邹继斌, 王宝超, 刘剑, 胡建辉, 尚静, 王骞, 刘承军
【申请人】哈尔滨工业大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年9月2日