一种水轮机调速器频率信号发生器的制作方法

本实用新型属于驱动电路技术领域，特别是涉及一种水轮机调速器频率信号发生器。

背景技术：

水轮机调速器的主要任务是维持水轮发电机组转速恒定，使电网频率满足稳定性要求(50hz±0.2hz)。可见，频率测量是水轮机调速器最重要的一项功能。对于新生产的水轮机调速器，必须在厂内及现场试验全部合格后方可投入商业运行。厂内试验在生产厂家出厂前完成，一般来说，专业厂家的各种试验设备比较齐全，试验不成问题。而现场试验则不同，特别是对于位置偏僻的小型电站而言，试验设备比较缺乏。水轮机调速器最基本的频率试验就要求一个频率调整范围较宽的频率信号发生器，可模拟机组各种工况的频率状态。调速器一般采用残压和齿盘两种测频方式。残压测频信号来自发电机出口电压互感器(pt)，调速器测频电路第一级一般为隔离降压变压器，因此，为了模拟残压信号，频率信号必须为变频交流信号。齿盘测频则一般接入到调速器高速数字量输入口。综上所述，需要该信号发生器即可输出幅值为正负的脉冲信号，也可输出调速器控制器plc可识别的集电极开路的脉冲信号。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种水轮机调速器频率信号发生器，可同时输出单正电平(集电极开路)和交流正负电平信号，并具有led数码管显示功能，结构简单便携，是水轮机调速器厂内及现场模拟机组频率试验的一种非常实用的设备。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种水轮机调速器频率信号发生器，至少包括：

电源；

变频方波发生电路；所述变频方波发生电路包括型号为ne555的集成电路和三极管；所述ne555的端子q通过第三电阻与三极管的基极连接，所述ne555的端子dc通过第一电阻与电源端子连接；所述ne555的端子r与电源端子连接；所述ne555的端子cv通过第三电容接地，所述ne555的端子tr和th均通过第四电容接地，所述ne555的端子r依次通过第一电阻、第二电阻、第一可调电阻与ne555的端子tr、端子th电连接；所述三极管的基极通过第四电阻接地；所述三极管的发射机接地，所述三极管的集电极通过保护二极管接电源；

频率电压变换电路；所述频率电压变换电路包括型号为lm2907n的集成芯片，所述lm2907n的cpo引脚和in+引脚通过第二可调电阻接地，所述第二可调电阻并联有电容；所述lm2907n的chpump引脚通过电容接地。

进一步：还包括与频率电压变换电路电连接的数码管显示电路。

本专利具有的优点和积极效果为：

通过采用上述技术方案，本实用新型具有如下技术特点：

1、可同时输出单正电平(集电极开路)和交流正负电平信号。

2、同时输出两路频率信号，即幅值为±12v的方波信号，和集电极开路方波信号。

3、±12v的方波信号模拟发电机pt(电压互感器)信号。

4、集电极开路方波信号模拟机组齿盘脉冲信号。

5、采用led数码管显示频率。

附图说明

图1是本实用新型的整体电路框图；

图2是本实用新型的电源、显示及对外端子电路原理图；

图3是本实用新型变频方波发生和正脉冲输出电路原理图；

图4是本实用新型中正负脉冲输出电路原理图；

图5是本实用新型fu变换电路原理图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1至图5，一种水轮机调速器频率信号发生器，电源；

变频方波发生电路；所述变频方波发生电路包括型号为ne555的集成电路和三极管；所述ne555的端子q通过第三电阻与三极管的基极连接，所述ne555的端子dc通过第一电阻与电源端子连接；所述ne555的端子r与电源端子连接；所述ne555的端子cv通过第三电容接地，所述ne555的端子tr和th均通过第四电容接地，所述ne555的端子r依次通过第一电阻、第二电阻、第一可调电阻与ne555的端子tr、端子th电连接；所述三极管的基极通过第四电阻接地；所述三极管的发射机接地，所述三极管的集电极通过保护二极管接电源；

如图3所示，型号为ne555的集成电路，即u1组成方波发生电路，通过调整第一可调电阻rp1，可改变方波频率的高低，方波由u1的3脚输出。方波信号经过三极管q1放大驱动后输出，为集电极开路，满足plc开关量输入要求。vd3为保护二极管，防止外接感性负载损坏q1；

频率电压变换电路；所述频率电压变换电路包括型号为lm2907n的集成芯片，所述lm2907n的cpo引脚和in+引脚通过第二可调电阻接地，所述第二可调电阻并联有电容；所述lm2907n的chpump引脚通过电容接地。

与频率电压变换电路电连接的数码管显示电路，数码管显示电路如图2所示，v+为外界电源，bt1为内置电池，通过二极管vd1，2互为热备用。led1为数码管显示模块，显示输入的电压值。由于电压与频率成正比关系，所以电压值可反映频率值。

请参阅图4：本优选实施例中的正负脉冲输出电路为标准rs232驱动电路，+5v的方波信号(sq1)输入到max232输入端，输出则变换为±12v的电平信号。r5，l1，vs1为保护电路。

请参阅图5：频率电压变换电路。lm2907n的5脚输出电压与1脚输入方波的频率成正比。通过第二可调电阻rp2调整比例系数。5脚输出直接驱动led1数码管显示模块，通过显示电压，间接得到频率。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

技术特征：

1.一种水轮机调速器频率信号发生器，其特征在于：至少包括：

电源；

变频方波发生电路；所述变频方波发生电路包括型号为ne555的集成电路和三极管；所述ne555的端子q通过第三电阻与三极管的基极连接，所述ne555的端子dc通过第一电阻与电源端子连接；所述ne555的端子r与电源端子连接；所述ne555的端子cv通过第三电容接地，所述ne555的端子tr和th均通过第四电容接地，所述ne555的端子r依次通过第一电阻、第二电阻、第一可调电阻与ne555的端子tr、端子th电连接；所述三极管的基极通过第四电阻接地；所述三极管的发射机接地，所述三极管的集电极通过保护二极管接电源；

频率电压变换电路；所述频率电压变换电路包括型号为lm2907n的集成芯片，所述lm2907n的cpo引脚和in+引脚通过第二可调电阻接地，所述第二可调电阻并联有电容；所述lm2907n的chpump引脚通过电容接地。

2.根据权利要求1所述水轮机调速器频率信号发生器，其特征在于：还包括与频率电压变换电路电连接的数码管显示电路。

技术总结
本实用新型公开了一种水轮机调速器频率信号发生器，至少包括：电源、变频方波发生电路和频率电压变换电路；变频方波发生电路包括型号为NE555的集成电路和三极管；所述NE555的端子Q通过第三电阻与三极管的基极连接，NE555的端子DC通过第一电阻与电源端子连接；NE555的端子R与电源端子连接；所述NE555的端子CV通过第三电容接地，NE555的端子TR和TH均通过第四电容接地，所述NE555的端子R依次通过第一电阻、第二电阻、第一可调电阻与NE555的端子TR、端子TH电连接；所述三极管的基极通过第四电阻接地；所述三极管的发射机接地，所述三极管的集电极通过保护二极管接电源。

技术研发人员：裴彦明;张辰玮
受保护的技术使用者：天津明硕机电设备股份有限公司
技术研发日：2019.09.06
技术公布日：2020.05.05