适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置，由转换电路(1)、电源输出(2)、输入端口(3)、工作电源(4)和输出端口(5)组成，该实用新型对不同类型的频率测量信号进行隔离、整形、滤波和分频处理，保证处理后的频率信号的高精度、高可靠性和实时性，克服了加工精度对测量精度的影响，有效地提高测速机构的可靠性，降低齿盘加工精度要求和成本，本实用新型能自适应源型(高电平有效)或漏型输入(低电平有效)模块，可自动适应不同齿数，适用不同类型PLC接口，通用性和可移植性强，节省系统优化的时间，使调速系统各项技术指标都达到国内外先进水平。
【专利说明】
适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置。【背景技术】
[0002]频率测量是水轮机调速器的重要组成部分，其测量精度及其可靠性直接关系到水轮机调节的性能和水轮发电机组运行的安全性。齿盘测速是近年来逐渐被推广采用的一种水电机组测速方法，但由于我国机械加工水平的制约，齿盘加工精度很难保证水电机组转速测量的精度要求，采用平均滤波算法可提高测量精度但影响测量实时性，且现有的频率测量转换装置适用信号类型和接口类型单一，通用性低，鉴于此，亟需开发一种基于现代控制理论算法的智能频率测量装置，解决实时性与稳态精度的矛盾的同时，可适用于不同型号PLC接口。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种满足水轮机调速系统性能要求，解决频率测量实时性与稳态精度的矛盾的，能自适应源型(高电平有效)或漏型输入(低电平有效)模块，满足不同类型PLC的接口，可自动适应不同齿数，可根据需要输出高精度不同频率脉冲信号的适用于水电站工程的智能频率信号转换装置。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置，由转换电路(1)、电源输出 (2)、输入端口(3)、工作电源(4)和输出端口(5)组成;工作电源(4)为智能频率转换装置提供工作电源，PT和齿盘等不同类型频率信号接至相应的输入端口(3)，通过转换电路(1)对输入的频率信号进行的隔离、整形、滤波和分频处理，保证信号的高精度、高可靠性和实时性要求，然后由输出端口(5)输出能适应不同PLC接口要求的频率脉冲信号，电源输出⑵可为需要5VDC和12VDC电源的装置供电，方便接线和调试。
[0006]工作原理:
[0007]原始测频信号由输入端口(3)接至智能频率信号整形装置，通过基于FPGA硬件技术和卡尔曼滤波算的转换电路(1)，对所有输入频率信号依次进行光电隔离处理、整形处理 (残压信号采用比较器整形，把正弦波整形成方波，齿盘信号采用高速光耦进行整形)、滤波处理(滤波采用硬件滤波和卡尔曼滤波算法相结合对信号进行处理)，保证频率信号的实时性要求和高可靠性、高精度要求，最后对信号进行分频处理，通过输出端口(5)输出能自适应源型(高电平有效)或漏型输入(低电平有效)模块的频率信号，适应不同的PLC接口。
[0008]本实用新型的优点在于:
[0009]1、智能频率信号转换装置可自动适应不同齿数的频率信号，满足不同PLC接口要求，可根据需要输出不同频率的脉冲，通用性及可移植性强。
[0010]2、智能频率信号转换装置采用FPAG硬件技术和卡尔曼滤波算法，输出的频率信号精度高、可靠性强、实时性好。
[0011]3、智能频率信号转换装置可降低齿盘加工精度要求和成本，节省系统优化的时间。【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的系统结构图。【具体实施方式】
[0013]如图1所示，一种适用于水电站工程的双电源切换装置，由转换电路1、电源输出2、 输入端口 3、工作电源4和输出端口 5组成。智能频率信号转换装置由工作电源4提供工作电源，机频信号、网频信号和齿盘频率信号通过输入端口 3的相应端子送至频率信号转换装置，然后由基于FPGA芯片和卡尔曼滤波算法的转换电路1对所有输入频率信号进行光电隔离处理、整形处理、滤波处理，再对信号进行相应的分频处理，最后通过输出端口 5输出不同类型PLC接口需要的频率信号，电源输出2为需要5VDC和12VDC电源的装置供电。
【主权项】
1.一种适用于水轮机调速系统的智能频率信号转换装置，其特征是:由转换电路(1)、 电源输出(2)、输入端口(3)、工作电源(4)和输出端口(5)组成;工作电源(4)为智能频率信 号转换装置提供工作电源，PT和齿盘不同类型频率信号接至相应的输入端口(3)，通过转换 电路(1)对输入的频率信号进行隔离、整形、滤波和分频处理，然后由输出端口(5)输出，电 源输出(2)可为需要5VDC和12VDC电源的装置供电，方便接线和调试。
【文档编号】G01R23/02GK205594067SQ201620254936
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月30日
【发明人】王晓瑜, 王立贤, 刘国富, 袁英杰
【申请人】哈尔滨电机厂有限责任公司