一种通用型十二相整流桥故障检测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于整流桥器件故障检测技术领域，具体涉及一种通用型十二相整流桥故障检测方法及装置。
【背景技术】
[0002]现有十二相整流故障检测装置是经51单片机通过电压比较芯片来完成，是一种数字式故检装置，该数字式故检装置通过所匹配电机电压的大小来设计其硬件电路，无法完成市面上大部分电机的检测，不具备通用性。并且数字式故检装置通过LED灯闪烁的颜色来判断对应二极管的状态，无法显示发电机的电压和发电机状态，更无法采集波形和观看历史故障。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提供一种通用型十二相整流桥故障检测方法及装置。
[0004]本发明采用的技术方案是:一种通用型十二相整流桥故障检测方法，包括二极管断路故障检测，检测过程为:设置二极管的上管故障检测值，分别检测十二相整流桥的每相与P点之间的电压波形，根据电压幅值获取上管故障信号值，将上管故障信号值与上管故障检测值进行比较，当上管故障信号值大于上管故障检测值时，判断该相的二极管上管出现断路故障;设置二极管的下管故障检测值，分别检测十二相整流桥的每相与N点之间的电压波形，根据电压幅值获取下管故障信号值，将下管故障信号值与下管故障检测值进行比较，当故障信号值小于下管故障检测值时，判断该相的二极管下管出现断路故障。
[0005]进一步地，根据电压幅值获取上管故障信号值的方法为:设置二极管上管的正零偏，采集电压波形一个或多个周期内的所有点数的电压值，将采集到的所有大于正零偏的电压值求和后再取平均值即为上管故障信号值。
[0006]进一步地，根据电压幅值获取下管故障信号值的方法为:设置二极管下管的负零偏，采集电压波形一个或多个周期内的所有点数的电压值，将采集到的所有小于负零偏的电压值求和后再取平均值即为下管故障信号值。
[0007]进一步地，还包括电机故障检测，检测过程为:检测十二相整流桥整流后的PN端电压，若检测的PN端电压小于额定电压的80%或者大于额定电压的20%，则判断为电机故障。
[0008]进一步地，还包括电机对应相断线故障检测，检测过程为:分别检测十二相整流桥的每相与P点之间的电压波形，当检测的其中一相电压幅值为正常值的1/2时，判断该相出现断线故障;分别检测十二相整流桥的每相与N点之间的电压波形，当检测的其中一相电压幅值为正常值的1/2时，判断该相出现断线故障。
[0009]更进一步地，还包括二极管短路故障检测，检测过程为:分别检测十二相整流桥的每相与P点之间的电压波形，当检测的其中一相电压幅值为零时，判断该相的二极管上管出现短路故障;分别检测十二相整流桥的每相与N点之间的电压波形，当检测的其中一相电压幅值为零时，判断该相的二极管下管出现短路故障。
[0010]一种通用型十二相整流桥故障检测装置，包括AD采样电路、数字信号处理器、显示屏、分别用于采集十二相整流桥上管电压和下管电压的第一模拟多路复用器和第二模拟多路复用器，所述第一模拟多路复用器和第二模拟多路复用器的输入端分别通过分压电阻连接十二相整流桥，第一模拟多路复用器和第二模拟多路复用器的控制端均连接数字信号处理器的控制端，第一模拟多路复用器和第二模拟多路复用器的输出端分别通过隔离运放及光耦连接AD采样电路的输入端，AD采样电路的输出端连接数字信号处理器的输入端，数字信号处理器的输出端连接显示屏。
[0011]本发明通过AD采样电路和模拟多路复用器采集二极管电压，经过数字信号处理DSP分析数据来判定对应二极管的状态，并通过MODBUS协议与显示屏进行通信，通过显示屏来检测显示各种故障状态和设置所匹配电机的参数，结构简单，操作方便，且能够与任意4000V以下电机匹配，通用性强。同时，在检测时通过检测每相与P点之间的电压特征值来判断上管的故障，通过检测每相与N点之间的电压特征值来判断下管的故障，检测结果更准确。
【附图说明】
[0012]图1为通用型十二相整流发电机的接线原理图。
[0013]图2为本发明故障检测采集数据的流程图。
[0014]图3为本发明通用型十二相整流桥故障检测装置的原理框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
[0016]如图1所示为十二相整流发电机的原理图，通过四组三相不可控整流桥并联形成十二相整流，其中1]1、￥1、町、1]2、￥2、￥2、1]3、￥3、￥3、1]4、￥4、财为四组三相电压，共十二相电压，P、N为整流后的直流电压。
[0017]为了更加准确、全面的判断整流二极管故障，对所有可能的故障组合状态进行了仿真后，根据仿真结果分析可知，只要不同时出现所有二极管上管或者所有二极管下管全部断路故障，则通过检测二极管两端的电压波形是可以准确判断二极管故障状态的。实际上，当整流二极管的全部上管或者下管同时发生故障时，整流电路无法形成回路，也就失去了整流功能，故本发明实现十二相整流桥故障检测的基本思路是:通过检测每相与P点之间的电压特征值来判断上管的故障，同理，通过检测每相与N点之间的电压特征值来判断下管的故障。具体的故障检测包括二极管断路故障检测、二极管短路故障检测、电机故障检测和电机对应相断线故障检测，具体检测过程如下:
[0018]二极管断路故障检测，检测过程为:根据仿真结果分析可知，上管的故障检测值要大于正零偏2V，下管的故障检测值要小于负零偏-2V，分别对故障上管和故障下管设定一个上管故障检测值Gl和下管故障检测值G2。
[0019]分别检测十二相整流桥的每相与P点之间的电压波形，采集电压波形一个或多个周期内的所有点数的电压值，将采集到的所有大于正零偏的电压值求和后再取平均值得到上管故障信号值，将上管故障信号值与上管故障检测值Gl进行比较，当上管故障信号值大于上管故障检测值时，判断该相的二极管上管出现断路故障；
[0020]分别检测十二相整流桥的每相与N点之间的电压波形，采集电压波形一个或多个周期内的所有点数的电压值，将采集到的所有小于负零偏的电压值求和后再取平均值得到下管故障信号值，将下管故障信号值与下管故障检测值进行比较，当下管故障信号值小于下管故障检测值G2时，判断该相的二极管下管出现断路故障。
[0021]本发明采集电压波形时，如图2所示，中断函数每20us采集一个点，一个周期波形的点数要根据波形频率来定cOUnt = 〖10F6/20f，当交流频率设置为217Hz时，则一个周期波形的点数为213个点，为了消除因通道改变而引起的抖动，要去除前三个周期采集到的数据，从第四个周期开始采集数据，将采集到的大于(上官)和小于(下管)正、负零偏故障特征值的点分别求和(上管)，将各种和求取采样点数求取平均值，如果平均值与短路和断路故障特征值做比较，判断上下管是否正常，并将各管状态字存入一数组中，等待显示屏请求数据发送。如果显示屏没有发送数据传输命令，下一次的状态字将自动覆盖这组数据。如果程序在运行中显示屏请求采集波形，则程序将采集波形标志位置1，时间中断函数在处于波形采集模式，将采集的波形存于外部RAM中，如果波形采集完成，DSP会发送命令与显示屏，告知波形数据已达到所要求的点数，请求上传，这样数据就一 16个字一组来发送。若主控板接收到显示屏