磁铁致饱和测频器制造技术

一种磁铁致饱和测频器，其特征是：包括一个用于检测机组频率与电网平频率的磁致饱和变压器(1)，一个测频整形电路(2)；磁致饱和变压器(1)的初级与机组电压输出端和电网电压信号端相连，其次级与测频整形电路中的波形整形电路(3)的输入端(3-1、3-2)相连，测频整形电路包括一个用于处理两路交流模拟信号的波形整形电路(3)和一个用于处理方波信号的隔离整形电路(4)；隔离整形电路的一路输入端(4-1)上接有来自检测水轮机组转轴齿盘转速的接近开关信号。本实用新型专利技术具有结构简单、可靠性高、电压稳定度高、稳压范围宽、抗干扰能力强、灵敏度高以及响应速度快等特点。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水轮机调节系统中频率的测量，具体说是一种用于测量水轮机发电机组机频、网频和齿盘转速的磁铁致饱和测频器。
技术介绍
在水电站水轮发电机组的工作过程中，水轮机控制系统的测量元件把被控制系统的发电机组的频率f (与其成比例的被控制机组的转速η)、机组有功功率Pg、机组运行水 头H、水轮机流量Q等参数测量出来，将水轮机控制系统的频率给定、功率给定、接力器开度给定等给定信号和接力器实际开度等反馈信号进行综合，由放大校正元件处理后经接力器驱动水轮机导叶机构及轮叶机构，改变被控制的水轮发电机组的功率及频率。水轮机调节系统的输出参数，包括机组频率、电网频率、机组功率等)对系统的控制作用有着直接的影响，其中频率测量对水轮机组的控制尤其重要。虽然水轮机调节系统中要测量的频率范围不算很宽，只有I IOOHz (转速信号装置中要宽一些)，但是对测量的精度要求很高，分辨率需要达到O. 001Hz，相当于额度频率50Hz的O. 002%。由于被测量信号的电压幅值变化很大，O. 3 200V(永磁机的电压变化要更大一些)，在如此大幅度的电压变化中，测频器要准确的测出频率，特别是在发动机没有投入励磁以前，输入信号电压在IV左右时,被测信号中含有的干扰信号很强,干扰信号所占的比例很大，且低电压时响应速度慢、灵敏度低，而且测频整形板一般不能在高电压下长期工作，另外，测频器的响应速度必须很快，就是信号源的每一个频率变化周期，即10ms(当信号频率为IOOHz时)就要有测量结果输出。因此，准确测频的难度应该是非常大的。
技术实现思路
本技术的目的是在满足频率测量要求的同时改善传统频率测量方式的缺点和弊端，更好的、更准确的进行频率测量，为水轮机的调节系统提供更优质的频率测量支持。本技术的技术方案是所述磁铁致饱和测频器包括一个用于检测机组频率与电网频率的磁致饱和变压器，一个测频整形电路；磁致饱和变压器的初级与机组电压输出端和电网电压信号端相连，其次级与测频整形电路中的波形整形电路的输入端相连，测频整形电路包括一个用于处理两路交流模拟信号的波形整形电路和一个用于处理方波信号的隔离整形电路；隔离整形电路的一路输入端上接有来自检测水轮机组转轴齿盘转速的接近开关信号，经隔离整形电路处理后的脉冲信号和波形整形电路输出的方波信号送控制器的高速计数通道。本技术采用了以磁铁致饱变压器为主的具有稳压作用的频率测量器件，对机组频率、电网频率等予以检测，因此具有了结构简单、可靠性高、电压稳定度高、稳压范围宽、抗干扰能力强、灵敏度高以及响应速度快等特点。附图说明图I为测频整形电路原理图；图2为磁致饱和变压器原理图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术.如图1、2示，本技术用磁致饱和变压器替代了传统频率测量方式中的普通变压器，因而省去了原测频整形电路中的限流回路 。所述磁铁致饱和测频器包括一个用于检测机组频率与电网平频率的磁致饱和变压器1，一个测频整形电路2 ;磁致饱和变压器I的初级与机组电压输出端和电网电压信号端相连，其次级与测频整形电路中的波形整形电路3的输入端3-1、3-2相连，测频整形电路包括一个用于处理两路交流模拟信号的波形整形电路3和一个用于处理方波信号的隔离整形电路4 ;隔离整形电路的一路输入端4-1上接有来自检测水轮机组转轴齿盘转速的接近开关信号，经隔离整形电路处理后的脉冲信号和波形整形电路输出的方波信号送控制器的高速计数通道。所谓磁致饱和变压器如图2所示，它是利用铁芯的磁化曲线的非线性特性制成的。其铁芯截面与一般变压器不同，它的初级线圈的截面积大，为非饱和线圈，次线圈的铁芯截面积小，为饱和线圈。当有电压输入时，随着输入电压的增加，铁芯内磁通量也随之增力口，当次级铁芯内的磁通量达到饱和点时，输入电压再增加，增加的磁通量只能漏到空气中，而次级铁芯内磁通量基本上不再增加，所以次级线圈所产生的输出电压也就基本不变了，这样起到了稳压的作用。其特征在于具有普通变压器的隔离、变压、多路电压输出功能，且结构简单，可靠性高；电压稳定度高，稳压范围宽；具有较强的抗干扰能力。测频整形电路如图I所示，主要用于频率信号的测量，备有2路交流信号输入端和2路方波信号输入端。2路交流信号输入端分别将机组PT(电压测频信号)信号和电网PT信号经滤波和整形后，输出脉冲信号送给控制器，用于机组频率和系统频率的测量。方波信号中的一路用于接近开关信号，经电气隔离后送给高速计数模块。测频整形电路可以对方波信号进行相位处理，输出一路脉宽跟随两路方波相差的方波信号。本技术选用的磁致饱和变压器，其具有普通变压器的隔离、变压、多路电压输出功能，且结构简单，可靠性高；电压稳定度高，稳压范围宽；具有较强的抗干扰能力。能有效的避免传统变压器给频率测量回路带来的弊端及风险。而且，由于磁致饱和变压器的特点，可以去掉测频整形板中的限流回路，而且可以改善和优化频率测量回路的要求。权利要求1.一种磁铁致饱和测频器，其特征是包括一个用于检测机组频率与电网平频率的磁致饱和变压器(I)，一个测频整形电路⑵；磁致饱和变压器⑴的初级与机组电压输出端和电网电压信号端相连，其次级与测频整形电路中的波形整形电路(3)的输入端(3-1、3-2)相连，测频整形电路包括一个用于处理两路交流模拟信号的波形整形电路(3)和一个用于处理方波信号的隔离磁铁致饱和测频器路(4);隔离整形电路的一路输入端(4-1)上接有来自检测水轮机组转轴齿盘转速的接近开关信号，经隔离整形电路处理后的脉冲信号和波形整形电路输出的方波信号送控制器的高速计数通道。专利摘要一种磁铁致饱和测频器，其特征是包括一个用于检测机组频率与电网平频率的磁致饱和变压器(1)，一个测频整形电路(2)；磁致饱和变压器(1)的初级与机组电压输出端和电网电压信号端相连，其次级与测频整形电路中的波形整形电路(3)的输入端(3-1、3-2)相连，测频整形电路包括一个用于处理两路交流模拟信号的波形整形电路(3)和一个用于处理方波信号的隔离整形电路(4)；隔离整形电路的一路输入端(4-1)上接有来自检测水轮机组转轴齿盘转速的接近开关信号。本技术具有结构简单、可靠性高、电压稳定度高、稳压范围宽、抗干扰能力强、灵敏度高以及响应速度快等特点。文档编号G01R23/10GK202372574SQ201120557318公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月28日 优先权日2011年12月28日专利技术者曾倩倩, 熊伍华 申请人:长江三峡能事达电气股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伍华，曾倩倩，
申请(专利权)人：长江三峡能事达电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：