一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，包括微控制器、液晶触摸屏和通信电路，所述微控制器的输入端接有振动传感器、温度传感器和触发脉冲检测电路，以及整流电压检测电路和开关量采集电路，所述微控制器的输出端接有计数模块、报警电路和指示灯电路；所述指示灯电路包括第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，所述第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯的输入端均与微控制器的输出端相接。本实用新型电路简单，设计合理，使用简便，实时检测三相可控硅整流装置中的工作温度、振动量、脉冲个数以及整流输出电压等参数，对三相可控硅整流装置的故障进行定位，避免负载设备停机维修，实用性强。
【专利说明】
一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统
技术领域
[0001]本实用新型属于故障诊断技术领域，具体涉及一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着可控硅整流元件容量和质量的提高，可控硅整流装置的性能也有了进一步改善，使用的范围也较广，提高整流装置的可靠性和稳定性成为关键问题。可控硅整流装置体积小、效率高、调节方便并易于实现稳压稳流等优点，但是其还存在一些故障:首先，如果三相可控硅元件的各别可控硅元件未导通，导致产生的三相电流不均衡，整流装置启动后声音异常，而且震动较大；另外，整流装置中的工作温度过热，会造成可控硅元件的损坏，使电路无法导通;再者，由于触发电路中电子元件的损坏等原因，会造成触发电路的脉冲输出不正常，从而使可控硅不能导通；当然，由于购买可控硅的质量无法直接观看到，所以可控硅本身元件的损坏，造成电路的不导通，这样的故障往往被忽略，排查起来不仅麻烦，而且白费力气。可控硅整理装置的故障不仅影响输出电压和负载设备的运行，同时还会对电路的其他元件造成危害，因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、易操作的三相可控硅整流装置的故障诊断系统，实时检测三相可控硅整流装置中的工作温度、振动量、脉冲个数以及整流输出电压等参数，对三相可控硅整流装置的故障进行定位，避免负载设备停机维修，提高效率。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其电路简单，设计合理，使用简便，实时检测三相可控硅整流装置中的工作温度、振动量、脉冲个数以及整流输出电压等参数，对三相可控硅整流装置的故障进行定位，避免负载设备停机维修，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:包括微控制器以及与微控制器相接的液晶触摸屏和用于与监控终端进行通信的通信电路，所述微控制器的输入端接有用于检测三相可控硅整流装置发生振动的振动传感器、用于检测三相可控硅整流装置工作温度的温度传感器和用于检测三相可控硅整流装置触发脉冲的触发脉冲检测电路，以及用于检测三相可控硅整流装置输出电压的整流电压检测电路和用于采集三相可控硅整流装置开关量的开关量采集电路，所述微控制器的输出端接有用于对三相可控硅整流装置触发脉冲个数进行计数的计数模块、用于对三相可控硅整流装置发生故障进行提示的报警电路和用于对三相可控硅整流装置的故障进行定位的指示灯电路，所述指示灯电路包括用于指示三相可控硅整流装置工作温度异常的第一指示灯、用于指示三相可控硅整流装置触发脉冲信号异常的第二指示灯和用于指示三相可控硅整流装置中可控硅元件损坏的第三指示灯，所述第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯的输入端均与微控制器的输出端相接。
[0005]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述振动传感器包括MLV-8型振动传感器。
[0006]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述温度传感器包括传感器PT 100。
[0007]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述开关量采集电路包括光电耦合器Ul，所述光电耦合器Ul的阳极经电阻Rl与5V电源输出端相接，所述光电耦合器Ul的集电极分两路，一路经电阻R2与5V电源输出端相接，另一路与微控制器相接。
[0008]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述触发脉冲检测电路包括光电親合器U2和稳压管Dl，所述光电親合器U2的阳极分三路，一路与稳压管Dl的阳极相接，另一路经并联的电容C2和电阻R4接地，第三路为触发脉冲检测电路的输入端；所述光电耦合器U2的集电极分两路，一路经电阻R3与5V电源输出端相接，另一路与微控制器相接。
[0009]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述整流电压检测电路包括光电耦合器U3、芯片7406、芯片NE555和用于采集三相可控硅整流装置输出端电压的二端接口 JP1，所述光电耦合器U3的阳极与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端分两路，一路与整流二极管D3的阳极相接，另一路与二端接口 JPl的一端相接;所述光电耦合器U3的阴极分两路，一路与整流二极管D3的阴极相接，另一路经电容C3与二端接口 JPl的另一端相接;所述光电耦合器U3的发射极分两路，一路经电阻R7接地，另一路与芯片7406的第I引脚相接;所述芯片7406的第2引脚与芯片NE555的第2引脚相接，所述芯片NE555的第7引脚分两路，一路经电阻R6与5V电源输出端相接，另一路与芯片NE555的第6引脚相接;所述芯片NE555的第6引脚经电容C4接地，所述芯片NE555的第3引脚与微控制器相接。
[0010]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述通信电路为串口通信电路或无线通信模块。
[0011 ]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述监控终端包括上位机。
[0012]上述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述微控制器包括MSP430单片机或ARM微控制器。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型通过设置振动传感器，实时检测并采集三相可控硅整流装置的振动量，通过设置温度传感器实时检测三相可控硅整流装置的工作温度，防止三相可控硅整流装置三相电流不均衡或工作温度异常，造成三相可控硅整流装置器件的损坏，对三相可控硅整流装置起保护作用。
[0015]2、通过设置触发脉冲检测电路，实时检测三相可控硅整流装置触发电路的触发脉冲个数，判断触发电路的输出脉冲是否正常;通过设置整流电压检测电路，实时检测三相可控硅整流装置输出的整流电压并处理，如果触发电路正常，则通过整流电压的信号来判断可控硅本身元件是否发生损坏，一方面保护三相可控硅整流装置正常工作，另一方面为检修提供了依据，方便工作人员对故障进行判断，从而及时解决故障问题，避免负载设备较长时间停机，提高效率。
[0016]3、本实用新型通过设置开关量采集，用来采集三相可控硅整流装置中熔断器工作状态，防止熔断器的损坏不能对相可控硅整流装置起到保护作用，造成重大安全事故，方便快捷。
[0017]4、本实用新型通过设置指示灯电路，包括第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯分别对三相可控硅整流装置工作温度异常、三相可控硅整流装置触发脉冲信号异常和三相可控硅整流装置中可控硅元件损坏进行指示，实现三相可控硅整流装置故障的定位，设计合理，操作简便，实用性强。
[0018]综上所述，本实用新型电路简单，设计合理，使用简便，实时检测三相可控硅整流装置中的工作温度、振动量、脉冲个数以及整流输出电压等参数，对三相可控硅整流装置的故障进行定位，避免负载设备停机维修，实用性强，便于推广使用。
[0019]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的电路原理框图。
[0021]图2为本实用新型开关量采集电路的电路原理图。
[0022]图3为本实用新型触发脉冲检测电路的电路原理图。
[0023]图4为本实用新型整流电压检测电路的电路原理图。
[0024]附图标记说明:
[0025]I 一微控制器；2—振动传感器；3—温度传感器；
[0026]4—开关量采集电路；5—触发脉冲检测电路；6—整流电压检测电路；
[0027]7 一第一指示灯；8—第二指示灯；9 一第三指示灯；
[0028]10一报警电路；11一计数模块；12—通信电路；
[0029 ] 13—监控终端；14 一液晶触摸屏。
【具体实施方式】
[0030]如图1所示，本实用新型包括微控制器I以及与微控制器I相接的液晶触摸屏14和用于与监控终端13进行通信的通信电路12，所述微控制器I的输入端接有用于检测三相可控硅整流装置发生振动的振动传感器2、用于检测三相可控硅整流装置工作温度的温度传感器3和用于检测三相可控硅整流装置触发脉冲的触发脉冲检测电路5，以及用于检测三相可控硅整流装置输出电压的整流电压检测电路6和用于采集三相可控硅整流装置开关量的开关量采集电路4，所述微控制器I的输出端接有用于对三相可控硅整流装置触发脉冲个数进行计数的计数模块11、用于对三相可控硅整流装置发生故障进行提示的报警电路10和用于对三相可控硅整流装置的故障进行定位的指示灯电路，所述指示灯电路包括用于指示三相可控硅整流装置工作温度异常的第一指示灯7、用于指示三相可控硅整流装置触发脉冲信号异常的第二指示灯8和用于指示三相可控硅整流装置中可控硅元件损坏的第三指示灯9，所述第一指示灯7、第二指示灯8和第三指示灯9的输入端均与微控制器I的输出端相接。[0031 ]本实施例中，所述振动传感器2包括MLV-8型振动传感器。
[0032]本实施例中，所述温度传感器3包括传感器PT100。
[0033]如图2所示，本实施例中，所述开关量采集电路4包括光电耦合器U1，所述光电耦合器Ul的阳极经电阻Rl与5V电源输出端相接，所述光电耦合器Ul的集电极分两路，一路经电阻R2与5V电源输出端相接，另一路与微控制器I相接。
[0034]如图3所示，本实施例中，所述触发脉冲检测电路5包括光电耦合器U2和稳压管Dl，所述光电耦合器U2的阳极分三路，一路与稳压管Dl的阳极相接，另一路经并联的电容C2和电阻R4接地，第三路为触发脉冲检测电路5的输入端;所述光电耦合器U2的集电极分两路，一路经电阻R3与5V电源输出端相接，另一路与微控制器I相接。
[0035]如图4所示，本实施例中，所述整流电压检测电路6包括光电耦合器U3、芯片7406、芯片NE555和用于采集三相可控硅整流装置输出端电压的二端接口 JPl，所述光电耦合器U3的阳极与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端分两路，一路与整流二极管D3的阳极相接，另一路与二端接口 JPl的一端相接;所述光电耦合器U3的阴极分两路，一路与整流二极管D3的阴极相接，另一路经电容C3与二端接口 JPI的另一端相接;所述光电耦合器U3的发射极分两路，一路经电阻R7接地，另一路与芯片7406的第I引脚相接;所述芯片7406的第2引脚与芯片NE555的第2引脚相接，所述芯片NE555的第7引脚分两路，一路经电阻R6与5V电源输出端相接，另一路与芯片NE555的第6引脚相接;所述芯片NE555的第6引脚经电容C4接地，所述芯片NE555的第3引脚与微控制器I相接。
[0036]本实施例中，所述通信电路12为串口通信电路或无线通信模块。
[0037]本实施例中，所述监控终端13包括上位机。
[0038]本实施例中，所述微控制器I包括MSP430单片机或ARM微控制器。
[0039]本实用新型使用时，通过液晶触摸屏14预先设定温度阈值、振动量阈值和触发脉冲个数阈值，振动传感器2实时检测三相可控硅整流装置的振动量并将采集到的振动量发送至微控制器I，微控制器I接收到振动量与预先设定的振动量阈值进行比较，当振动传感器2采集到的振动量大于预先设定的振动量阈值时，微控制器I控制报警电路10报警，提醒工作人员；温度传感器3实时检测三相可控硅整流装置的工作温度并将采集到的工作温度发送至微控制器I，当微控制器I将接收的温度与预先设定的温度阈值进行比较，当温度传感器3采集到的温度大于温度阈值时，微控制器I控制第一指示灯7进行闪烁，同时，微控制器I控制报警电路10进行报警，提醒工作人员进行排查;开关量采集电路4实时检测三相可控硅整流装置中熔断器工作状态并将采集到的熔断器工作状态信号发送至微控制器I，微控制器I未接收到熔断器工作状态信号(即熔断器未正常工作时)，微控制I控制报警电路10进行报警，提醒工作人员对熔断器进行排查;触发脉冲检测电路5实时检测三相可控硅整流装置中触发电路的脉冲信号并将采集到的脉冲信号经过触发脉冲检测电路5，当采集到脉冲信号时，触发脉冲检测电路5输出低电平发送至微控制器I，微控制器I控制计数模块I对脉冲个数进行统计，整流电压检测电路6实时检测三相可控硅整流装置输出的整流电压信号并将采集到的整流电压经过处理发送至微控制器I，微控制器I对接收到的脉冲信号个数(即计数模块11统计的脉冲信号个数)与预先设定的触发脉冲个数阈值进行比较，如果计数模块11统计的脉冲信号个数不符合触发脉冲个数阈值时，则三相可控硅整流装置中触发电路的脉冲信号不正常，则微控制器I控制第二指示灯8闪烁，同时，微控制器I控制报警电路10进行报警，提醒工作人员进行排查;如果微控制器I接收到的整流电压异常且计数模块11统计的脉冲信号个数符合触发脉冲个数阈值时，则三相可控硅整流装置中的可控硅本身元件损坏造成三相可控硅整流装置的整流电压异常，则微控制器I控制第三指示灯9闪烁，同时，微控制器I控制报警电路10进行报警，提醒工作人员进行排查。
[0040]在三相可控硅整流装置的故障诊断过程中，微控制器I将接收到的振动量、工作温度、熔断器工作状态、脉冲个数和整流电压信号等检测信息通过通信电路12上传至监控终端13，方便远程监控，同时，液晶触摸屏14实现对振动量、工作温度、熔断器工作状态、脉冲个数和整流电压信号等检测信息的同步显示，方便查看，对三相可控硅整流装置的故障进行定位，避免负载设备停机维修，实用性强。
[0041]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:包括微控制器(I)以及与微控制器(I)相接的液晶触摸屏(14)和用于与监控终端(13)进行通信的通信电路(12)，所述微控制器(I)的输入端接有用于检测三相可控硅整流装置发生振动的振动传感器(2)、用于检测三相可控硅整流装置工作温度的温度传感器(3)和用于检测三相可控硅整流装置触发脉冲的触发脉冲检测电路(5)，以及用于检测三相可控硅整流装置输出电压的整流电压检测电路(6)和用于采集三相可控硅整流装置开关量的开关量采集电路(4)，所述微控制器(I)的输出端接有用于对三相可控硅整流装置触发脉冲个数进行计数的计数模块(II)、用于对三相可控硅整流装置发生故障进行提示的报警电路(10)和用于对三相可控硅整流装置的故障进行定位的指示灯电路，所述指示灯电路包括用于指示三相可控硅整流装置工作温度异常的第一指示灯(7)、用于指示三相可控硅整流装置触发脉冲信号异常的第二指示灯(8)和用于指示三相可控硅整流装置中可控硅元件损坏的第三指示灯(9)，所述第一指示灯(7)、第二指示灯(8)和第三指示灯(9)的输入端均与微控制器(I)的输出端相接。2.按照权利要求1所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述振动传感器(2)包括MLV-8型振动传感器。3.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述温度传感器(3)包括传感器PT 100。4.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述开关量采集电路(4)包括光电耦合器Ul，所述光电耦合器Ul的阳极经电阻Rl与5V电源输出端相接，所述光电耦合器Ul的集电极分两路，一路经电阻R2与5V电源输出端相接，另一路与微控制器(I)相接。5.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述触发脉冲检测电路(5)包括光电耦合器U2和稳压管Dl，所述光电耦合器U2的阳极分三路，一路与稳压管Dl的阳极相接，另一路经并联的电容C2和电阻R4接地，第三路为触发脉冲检测电路(5)的输入端;所述光电耦合器U2的集电极分两路，一路经电阻R3与5V电源输出端相接，另一路与微控制器(I)相接。6.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述整流电压检测电路(6)包括光电耦合器U3、芯片7406、芯片NE555和用于采集三相可控硅整流装置输出端电压的二端接口 JPl，所述光电耦合器U3的阳极与电阻R5的一端相接，所述电阻R5的另一端分两路，一路与整流二极管D3的阳极相接，另一路与二端接口 JPl的一端相接;所述光电耦合器U3的阴极分两路，一路与整流二极管D3的阴极相接，另一路经电容C3与二端接口 JPl的另一端相接;所述光电耦合器U3的发射极分两路，一路经电阻R7接地，另一路与芯片7406的第I引脚相接;所述芯片7406的第2引脚与芯片NE555的第2引脚相接，所述芯片NE555的第7引脚分两路，一路经电阻R6与5V电源输出端相接，另一路与芯片NE555的第6引脚相接;所述芯片NE555的第6引脚经电容C4接地，所述芯片NE555的第3引脚与微控制器(I)相接。7.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述通信电路(12)为串口通信电路或无线通信模块。8.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述监控终端(13)包括上位机。9.按照权利要求1或2所述的一种三相可控硅整流装置的故障诊断系统，其特征在于:所述微控制器(I)包括MSP430单片机或ARM微控制器。
【文档编号】G01R31/00GK205643570SQ201620473803
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】杜京义, 黄琼, 高瑞, 李松松, 闫李倩
【申请人】西安科技大学