一种具有健康监测的发电机组励磁调节器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种具有健康监测的发电机组励磁调节器，其包括励磁调节模块(1)、故障监测模块(2)，以及与故障监测模块(2)电连接的散热片温度采集模块(3)、轴承温度采集模块(4)、绕组温度采集模块(5)、励磁电压采集模块(6)、励磁电流采集模块(7)、CAN通讯接口模块(8)，其中励磁电压采集模块(6)、励磁电流采集模块(7)又分别与励磁调节模块(1)电连接。本实用新型能监测和预警发电机轴承温度、绕组温度、励磁电压、励磁电流、整流桥、励磁系统在低频时的特性以及散热片温度，并能通过通讯接口将监测的数据和报警信息传送到发电机组控制器，实现发电机的全方位故障监测和预警。
【专利说明】
一种具有健康监测的发电机组励磁调节器
技术领域
[0001]本实用新型涉及发电机的励磁调节技术领域，特别是涉及一种具有全方位对发电机进行监测的励磁调节器。
【背景技术】
[0002]内燃机发电机组在通讯工程、消防和工业应用领域中被广泛的作为重要备用电源，在发电机运行的过程中会出现各种故障，具体又分外在故障和内在故障，其中外在故障已经通过发电机组控制器被很好的监测，但内在故障则几乎没有被监测，具体如下:
[0003]1.因励磁桥损坏其中一部分而导致在重负载时瞬间彻底失效；
[0004]2.励磁调节器的低频特性失效或变化，使得低频时出现励磁电流大幅增加而致晶体管(晶闸管)失效；
[0005]3.发电机绕组局部短路导致温度过高而烧坏；
[0006]4.轴承因磨损导致温度过高而损坏；
[0007]5.励磁调节器散热片温度过高而损坏；
[0008]6.如果想通过发电机组控制器进行轴承温度和绕组温度的监测，则需要在发电机组控制器和发电机之间连接大量的传感器检测线路，而且还会因发电机组控制器和发电机之间的相互不独立，造成传感器接线的困难。
[0009]7.如果想通过发电机组控制器进行励磁电压和电流的监测，则需要在发电机组控制器上增加隔离采集模块以采集励磁电压和电流，这增加了励磁电流(脉冲)对机组控制线路的干扰。
[0010]有鉴于此，特提出本实用新型，以改正上述现有技术的不足之处。
【实用新型内容】
[0011]针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能监测和预警发电机轴承温度、绕组温度、励磁电压、励磁电流、整流桥、励磁系统在低频时的特性以及散热片温度的发电机励磁调节器，并能通过通讯接口将监测的数据和报警信息传送到发电机组控制器，实现发电机的全方位故障监测和预警。
[0012]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有健康监测的发电机组励磁调节器，其包括励磁调节模块、故障监测模块，以及与故障监测模块电连接的散热片温度采集模块、轴承温度采集模块、绕组温度采集模块、励磁电压采集模块、励磁电流采集模块、CAN通讯接口模块，其中励磁电压采集模块、励磁电流采集模块又分别与励磁调节模块电连接。
[0013]本实用新型的进一步改进为，所述CAN通讯接口模块为隔离传输的模块，用于和发电机组控制器之间的通讯，传送励磁调节模块所采集和处理的各种数据。
[0014]本实用新型的进一步改进为，所述轴承温度采集模块和绕组温度采集模块都是采用PT100温度传感器作为温度感测。
[0015]本实用新型的进一步改进为，所述励磁电流采集模块是采用电阻取样的方式采集电流并变换为电压。
[0016]与现有技术相比，本实用新型在通用励磁调节器上增加了大量的，与发电机健康状况相关的参数监测，可以提前发现励磁桥的局部失效、励磁调节器的低频特性失效或偏差过大、发电机绕组局部短路导致温度过高、轴承因磨损导致温度过高、励磁调节器本身散热片温度过高等问题，避免彻底失效造成的故障。本实用新型能监测和预警发电机轴承温度、绕组温度、励磁电压、励磁电流、整流桥、励磁系统在低频时的特性以及散热片温度，并能通过通讯接口将监测的数据和报警信息传送到发电机组控制器，实现发电机的全方位故障监测和预警。
【附图说明】
[0017]图1是实用新型的电路原理结构框图。
[0018]图中各部件名称如下:
[0019]I 一励磁调节模块；
[0020]2—故障监测模块；
[0021 ]3—散热片温度采集模块；
[0022]4 一轴承温度采集模块；
[0023]5—绕组温度采集模块；
[0024]6—励磁电压采集模块；
[0025]7—励磁电流采集模块；
[0026]8—CAN通讯接口模块。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【附图说明】及【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0028]如图1所示，本实用新型通过检测交流发电机的发电输出电压，对励磁电流进行闭环控制，实现发电输出电压的稳定，上述部分是现有技术的一部分，在此不再详细赘述。在这里主要讲述故障监测模块部分，具体如图1所示。
[0029]如图1所示，一种具有健康监测的发电机组励磁调节器，其包括励磁调节模块1、故障监测模块2，以及与故障监测模块2电连接的散热片温度采集模块3、轴承温度采集模块4、绕组温度采集模块5、励磁电压采集模块6、励磁电流采集模块7、CAN通讯接口模块8，其中励磁电压采集模块6、励磁电流采集模块7又分别与励磁调节模块I电连接。
[0030]具体地，如图1所示，所述CAN通讯接口模块8是用于连接到发电机组控制器，将励磁调节器的各种数据传送到发电机组控制器，以实现励磁电压、电流、发电机各种温度的显示和报警，同时也可以进行预设阈值的配置，以及测量参数的校准。其采用J1939标准数据格式，在其基础上扩展了协议内容，使得其可以和电喷发动机的ECU共用一个CAN接口进行通讯，减少发电机组控制器的成本；
[0031 ]所述轴承温度采集模块4、绕组温度采集模块5(多路)连接PT100温度传感器，并安装到发电机的相应位置采集温度，将温度变化转化为阻值的变化，通过阻值/电压变换后送给故障监测模块2，当故障监测模块2监测到上述任一温度超过预设阈值时，发出报警信息，并通过CAN通讯接口模块8传送到发电机组控制器，由发电机组控制器控制声光报警器发出声光报警。
[0032]所述散热片温度采集模块3连接到贴片的NTC热敏电阻，将采集到的散热片温度通过阻值/电压变换后送给故障监测模块2，当故障监测模块2监测到温度超过预设阈值时，发出报警信息，并关断励磁输出。
[0033]所述励磁电压采集模块6通过先降压后差分放大的采样方式连接到励磁输出端，将采集到的差分信号变换成单端信号传给故障监测模块2，当故障监测模块2监测到励磁电压超过预设阈值时，发出报警信息并关断励磁输出。
[0034]所述励磁电流采集模块7通过电阻采样方式连接到励磁输出的负端，将电流转换成电压后传给故障监测模块2，当故障监测模块2监测励磁电流超过预设阈值时，发出报警信息并关断励磁输出。
[0035]发电电压采集模块将采集到的发电频率、电压传给故障监测模块2，当故障监测模块2监测到低频时的发电电压特性超过预设阈值范围时，发出报警信息到发电机组控制器。
[0036]本实用新型专利的重点在于:
[0037]1.采用CAN通讯接口模块8连接到发电机组控制器，并用J1939标准数据格式，扩展协议内容，实现和电喷发动机的ECU共用一个CAN接口进行通讯，降低发电机组控制器的接口成本，减少发电机组控制器连接到发电机的数据采集线路和隔离采集模块(隔离检测励磁电压、电流)，让发电机的线路可以更独立、简洁。
[0038]2.通过监测发电机的轴承温度、绕组温度、散热片温度、励磁电压和电流以及发电频率和电压，可以提前发现励磁桥的局部失效、励磁调节器的低频特性失效或偏差过大、发电机绕组局部短路导致温度过高、轴承因磨损导致温度过高、励磁调节器本身散热片温度过高等问题，避免彻底失效造成的故障。
[0039]本实用新型的优点在于，本实用新型在通用励磁调节器上增加了大量的，与发电机健康状况相关的参数监测，可以提前发现励磁桥的局部失效、励磁调节器的低频特性失效或偏差过大、发电机绕组局部短路导致温度过高、轴承因磨损导致温度过高、励磁调节器本身散热片温度过高等问题，避免彻底失效造成的故障。本实用新型能监测和预警发电机轴承温度、绕组温度、励磁电压、励磁电流、整流桥、励磁系统在低频时的特性以及散热片温度，并能通过通讯接口将监测的数据和报警信息传送到发电机组控制器，实现发电机的全方位故障监测和预警。
[0040]最后应当说明的是，以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施方式对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解;依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种具有健康监测的发电机组励磁调节器，其特征在于:包括励磁调节模块(I)、故障监测模块(2)，以及与故障监测模块(2)电连接的散热片温度采集模块(3)、轴承温度采集模块(4)、绕组温度采集模块(5)、励磁电压采集模块(6)、励磁电流采集模块(7)、CAN通讯接口模块(8)，其中励磁电压采集模块(6)、励磁电流采集模块(7)又分别与励磁调节模块(I)电连接。2.根据权利要求1所述的具有健康监测的发电机组励磁调节器，其特征在于:所述CAN通讯接口模块(8)为隔离传输的模块，用于和发电机组控制器之间的通讯，传送励磁调节模块(I)所采集和处理的各种数据。3.根据权利要求1所述的具有健康监测的发电机组励磁调节器，其特征在于:所述轴承温度采集模块(4)和绕组温度采集模块(5)都是采用PTlOO温度传感器作为温度感测。4.根据权利要求1所述的具有健康监测的发电机组励磁调节器，其特征在于:所述励磁电流采集模块(7)是采用电阻取样的方式采集电流并变换为电压。
【文档编号】H02P101/25GK205566149SQ201620297049
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】廖金能
【申请人】廖金能