專(zhuān)利名稱(chēng)：交流變頻調(diào)速系統(tǒng)測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試及監(jiān)視裝置。
交流變頻調(diào)速系統(tǒng)所涉及的技術(shù)參數(shù)很多，如波形失真、諧波分量、旋轉(zhuǎn)磁通軌跡形狀以及電壓、電流、功率、效率因數(shù)、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等參數(shù)對(duì)交流電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行影響很大。目前，測(cè)試這些參數(shù)均用單臺(tái)儀器分別進(jìn)行，測(cè)量比較困難，其中磁通軌跡形狀等的測(cè)量現(xiàn)在尚無(wú)專(zhuān)用測(cè)試儀器。
本發(fā)明目的是提供一種能對(duì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的多種參數(shù)用一臺(tái)設(shè)備就能快速準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果加以形象顯示和記錄的裝置。
該裝置由傳感器、信號(hào)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、鑒相電路、計(jì)算機(jī)、顯示器和打印機(jī)等部分組成。傳感器分為電壓和電流傳感器兩種。將電壓、電流傳感器分別接到被測(cè)變頻器的輸入、輸出電路中，檢測(cè)出變頻調(diào)速系統(tǒng)的輸入輸出電壓電流等參數(shù)。經(jīng)傳感器檢測(cè)到的信號(hào)分別送至各自的信號(hào)處理電路。信號(hào)處理電路由運(yùn)算放大器和濾波器兩部分組成。A/D轉(zhuǎn)換電路由多路模擬開(kāi)關(guān)36、采樣保持器37、A/D轉(zhuǎn)換器38和A/D控制邏輯電路39等部分組成。經(jīng)過(guò)運(yùn)算、放大和濾波的信號(hào)進(jìn)入多路模擬開(kāi)關(guān)36，根據(jù)測(cè)量需要選擇出其中一路通過(guò)采樣保持器37進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器38，將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。采樣保持器37的作用是保持在A/D轉(zhuǎn)換時(shí)模擬信號(hào)不變。A/D轉(zhuǎn)換器38選用高速12位AD587芯片，以滿足高精度的A/D轉(zhuǎn)換。A/D控制邏輯電路39由整周期采樣電路和邏輯控制電路組成。在計(jì)算變頻調(diào)速系統(tǒng)各種參數(shù)時(shí)，要求被測(cè)信號(hào)有完整的周期采樣，否則導(dǎo)致數(shù)據(jù)處理及計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生誤差。為此，本發(fā)明應(yīng)用了整周期采樣控制技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)整周期采樣，本裝置使用雙重中斷方法，實(shí)現(xiàn)整周期采樣。整周期采樣電路原理如圖2、波形如圖3所示。0號(hào)定時(shí)器43與1號(hào)定時(shí)器44級(jí)連，當(dāng)基波脈沖信號(hào)a上沿來(lái)到時(shí)，0號(hào)定時(shí)器開(kāi)始工作，下一個(gè)脈沖來(lái)到時(shí)停止工作。通過(guò)讀取0號(hào)和1號(hào)定時(shí)器數(shù)據(jù)，可以得到基波頻率。將基波頻率N倍頻作為A/D轉(zhuǎn)換的采樣頻率，并將其存入到2號(hào)定時(shí)器45中。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，將基波信號(hào)a的第一個(gè)脈沖作為第一中斷起動(dòng)2號(hào)定時(shí)器，2號(hào)定時(shí)器輸出脈沖作為第二中斷起動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器38，直到基波信號(hào)a的下一個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)，產(chǎn)生中斷結(jié)束A/D轉(zhuǎn)換。定時(shí)器時(shí)鐘信號(hào)cp同時(shí)輸送到0號(hào)、1號(hào)、2號(hào)定時(shí)器中。波形b為2號(hào)定時(shí)器45輸出的脈沖。通過(guò)以上采樣方法，可以確保整周期采樣，保證了有效值、富里葉分析等計(jì)算的正確性。邏輯控制電路原理如圖4、波形如圖5所示。A/D轉(zhuǎn)換器38的狀態(tài)信號(hào)E的反相信號(hào)E加到D觸發(fā)器46的CLK端和D觸發(fā)器47的SD端，A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)Y接D觸發(fā)器46的SD端和D觸發(fā)器47的CLK端，D觸發(fā)器46和D觸發(fā)器47的D端接地，D觸發(fā)器46的Q端接采樣保持器37，用輸出信號(hào)Q2的反相信號(hào)Q2對(duì)其進(jìn)行控制。D觸發(fā)器47的Q端輸出至A/D轉(zhuǎn)換器38，作為其開(kāi)始信號(hào)Q1。這樣，可以獨(dú)立快速地完成A/D轉(zhuǎn)換，而不需主機(jī)干預(yù)。鑒相器35從輸出電壓傳感器中取出鑒相信號(hào)，用于控制A/D轉(zhuǎn)換。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換的電壓、電流信號(hào)送到計(jì)算機(jī)40進(jìn)行分析與計(jì)算，可以測(cè)出電壓、電流、有效功率、視在功率、功率因數(shù)、效率、波形諧波分量、周期、頻率等參數(shù)，并在顯示器41上顯示出各種波形曲線及旋轉(zhuǎn)磁通軌跡等，有關(guān)圖形與參數(shù)均能貯存并通過(guò)打印機(jī)42打印輸出。
本裝置僅需測(cè)量少量參數(shù)，即可完成整個(gè)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的全面測(cè)試工作，并能測(cè)試其他儀器無(wú)法測(cè)試和顯示的磁通軌跡曲線和壓頻特性等參數(shù)，測(cè)試步驟簡(jiǎn)單，效率高，并可將測(cè)試結(jié)果形象顯示和打印輸出，適于各類(lèi)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)試，亦可用于系統(tǒng)在線運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。


圖1是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)測(cè)試裝置電原理圖，圖2是整周期采樣電路原理圖，圖3是整周期采樣電路波形圖，圖4是邏輯控制電路原理圖，圖5是邏輯控制電路波形圖。
圖1中，1、2是輸入交流電壓傳感器，3、4是輸入交流電流傳感器，5是整流器，6是直流電流傳感器，7是直流電壓傳感器，8是逆變器，9、10、11是輸出變流電壓傳感器，12、13是輸出變流電流傳感器，14是電機(jī)，15是放大器，16是加法器，17、18是放大器。19是加法器，20、21、22、23、24、25、26是放大器，27是加法器，28是放大器，29、30、31、32、33、34是濾波器。
實(shí)施例電壓傳感器型號(hào)為KV100A，電流傳感器型號(hào)為KA400A，運(yùn)算放大器型號(hào)為T(mén)L084，A/D轉(zhuǎn)換器38型號(hào)為AD578，D觸發(fā)器46和D觸發(fā)器47型號(hào)為74LS74，計(jì)算機(jī)型號(hào)為IBM386。該裝置在鞍鋼工學(xué)院電機(jī)拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室對(duì)KBS-1型可控硅交流變頻調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試實(shí)驗(yàn)，取得了滿意的予期效果。
權(quán)利要求
1.一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)測(cè)試裝置，有電壓傳感器、電流傳感器、運(yùn)算放大器、濾波器、鑒相器(35)、多路模擬開(kāi)關(guān)(36)、采樣保持器(37)，A/D轉(zhuǎn)換器(38)、計(jì)算機(jī)(40)、顯示器(41)、打印機(jī)(42)，其特征在于a、有0號(hào)定時(shí)器(43)、1號(hào)定時(shí)器(44)和2號(hào)定時(shí)器(45)，0號(hào)定時(shí)器(43)與1號(hào)定時(shí)器(44)級(jí)連，當(dāng)基波脈沖信號(hào)a上沿來(lái)到時(shí)，0號(hào)定時(shí)器開(kāi)始工作，下一個(gè)脈沖來(lái)到時(shí)停止工作，將基波頻率N倍頻作為A/D轉(zhuǎn)換的采樣頻率，并將其存入到2號(hào)定時(shí)器(45)中，在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，將基波信號(hào)a的第一個(gè)脈沖作為第一中斷起動(dòng)2號(hào)定時(shí)器，2號(hào)定時(shí)器輸出脈沖作為第二中斷起動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換器(38)，直到基波信號(hào)a的下一個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)，產(chǎn)生中斷結(jié)束A/D轉(zhuǎn)換，定時(shí)器時(shí)鐘信號(hào)cp同時(shí)輸送到0號(hào)、1號(hào)、2號(hào)定時(shí)器中；b、有D觸發(fā)器(46)和D觸發(fā)器(47)，A/D轉(zhuǎn)換器(38)的狀態(tài)信號(hào)E的反相信號(hào)E加到D觸發(fā)器(46)的CLK端和D觸發(fā)器(47)的SD端，A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)Y接D觸發(fā)器(46)的SD端和D觸發(fā)器(47)的CLK端，D觸發(fā)器(46)和D觸發(fā)器(47)的D端接地，D觸發(fā)器(46)的Q端接采樣保持器(37)，用輸出信號(hào)Q2的反相信號(hào)Q2對(duì)其進(jìn)行控制，D觸發(fā)器(47)的Q端輸出至A/D轉(zhuǎn)換器(38)，作為其開(kāi)始信號(hào)Q1。
全文摘要
本發(fā)明是一種交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的參數(shù)測(cè)試及監(jiān)視裝置，由電流傳感器、電壓傳感器、信號(hào)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、鑒相電路、計(jì)算機(jī)、顯示器和打印機(jī)組成。由于采用了整周期采樣電路和邏輯控制電路，使對(duì)變頻調(diào)速裝置的測(cè)試更加準(zhǔn)確迅速方便。除能測(cè)試常規(guī)參數(shù)外，還能測(cè)試磁通軌跡等曲線。適于各類(lèi)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的試驗(yàn)調(diào)試，亦可用于系統(tǒng)在線現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01R31/00GK1110788SQ9411020
公開(kāi)日1995年10月25日 申請(qǐng)日期1994年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月21日
發(fā)明者李清權(quán), 楊維范, 何明, 秦文奇, 武志和 申請(qǐng)人:鞍鋼職工工學(xué)院校辦工廠