一種電流電壓傳感器集成箱及包含其的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置以及采集方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電流電壓傳感器集成箱及包含其的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置以及采集方法。電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置還包括電源模塊、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊、AppSIM仿真平臺(tái)，電源模塊與電流電壓傳感器集成箱的三相四線輸入端相連，電流電壓傳感器集成箱的三相四線輸出端與電機(jī)的定子繞組相連，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊與電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，AppSIM仿真平臺(tái)分別與電流電壓傳感器集成箱和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊相連，用于實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)并顯示電流電壓傳感器集成箱輸出的三路電壓和三路電流信號(hào)和輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊輸出的轉(zhuǎn)矩信號(hào)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)的實(shí)時(shí)采集、分析處理、在線顯示和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，具有良好的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種電流電壓傳感器集成箱及包含其的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集 裝置以及采集方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集領(lǐng)域，尤其涉及一種電流電壓傳感器集成箱，并且 包含有電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置及采集方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的重要設(shè)備，同時(shí)也是自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心部件。通過(guò)對(duì)電 動(dòng)機(jī)電壓、電流信號(hào)的分析可以判斷電動(dòng)機(jī)是否出現(xiàn)單相短路、定子繞組匝間短路等故障。 因此對(duì)電機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控顯得尤為重要。
[0003] 傳統(tǒng)的電機(jī)參數(shù)采集是工作人員通過(guò)采用常規(guī)電工儀表人工讀取、記錄、分析電 機(jī)參數(shù)。該方法工作繁瑣并且效率很低。首先由于讀表的非同時(shí)性以及所讀數(shù)據(jù)不一定是 瞬時(shí)值，所以系統(tǒng)不具備監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性。其次現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有抗干擾措施，所得信號(hào)噪聲較大，而 且不具備實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)的能力，所以系統(tǒng)不具備監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性。更重要的是，該方法安全性 很難保證，如果測(cè)量高電壓、大電流的電機(jī)參數(shù)，可能對(duì)工作人員的安全造成威脅。如何實(shí) 時(shí)、準(zhǔn)確、安全的采集電機(jī)參數(shù)成為當(dāng)前丞待解決的問(wèn)題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種集成的電流電壓傳感器集成箱，本發(fā)明的目的還包括提 供能夠?qū)崟r(shí)采集電機(jī)參數(shù)的一種包含有電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置， 本發(fā)明的目的也包括一種電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集方法。
[0005] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種電流電壓傳感器集成箱，包括箱體，箱體內(nèi)有12V開(kāi)關(guān)電源、15V開(kāi)關(guān)電源、風(fēng) 扇模塊和電流電壓傳感器組，
[0007] 風(fēng)扇模塊的電源正極接12V開(kāi)關(guān)電源的輸出正極，風(fēng)扇模塊的接地端接12V開(kāi)關(guān) 電源的接地端；
[0008] 電流電壓傳感器組包括三個(gè)電壓傳感器、三個(gè)電流傳感器和三相四線電纜，每個(gè) 電壓傳感器的電壓輸入端的負(fù)極均連接三相四線電纜的接地端，三相四線電纜的三相中的 一相分別與一個(gè)電壓傳感器的電壓輸入端的正極連接，每個(gè)電壓傳感器的電源正極端均與 12V開(kāi)關(guān)電源的輸出正極相連，每個(gè)電壓傳感器的輸出端分別接100 Ω電阻然后接到12V開(kāi) 關(guān)電源的接地端，每個(gè)電壓傳感器的電源負(fù)極端與12V開(kāi)關(guān)電源的輸出負(fù)極相連，三個(gè)電 壓傳感器的輸出端輸出三路測(cè)量電壓；
[0009] 三相四線電纜的三相中的一相分別與一個(gè)電流傳感器的輸入端連接，每個(gè)電流傳 感器的電源正極端與15V開(kāi)關(guān)電源的輸出正極相連，每個(gè)電流傳感器的電源負(fù)極端與15V 開(kāi)關(guān)電源的輸出負(fù)極相連，每個(gè)電流傳感器的接地端與與15V開(kāi)關(guān)電源的接地端相連，三 個(gè)電流傳感器的輸出端輸出三路測(cè)量電流。
[0010] 一種電流電壓傳感器集成箱還包括： toon] 電流電壓傳感器組的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)電流電壓傳感器組的內(nèi)部連接相同，兩個(gè) 電流電壓傳感器組以相同的方式共同連接在一個(gè)12V開(kāi)關(guān)電源、一個(gè)15V開(kāi)關(guān)電源和一個(gè) 風(fēng)扇模塊上。
[0012] 一種包括電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置，還包括電源模塊、轉(zhuǎn) 矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊和AppSIM仿真平臺(tái)，電源模塊通過(guò)三相四線與電流電壓傳感器集成箱 的三相四線輸入端相連，電流電壓傳感器集成箱的三相四線輸出端通過(guò)三相四線與電機(jī)的 定子繞組相連，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊與電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連，AppSM仿真平臺(tái)分別與電流電壓 傳感器集成箱和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊相連，用于實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)并顯示電流電壓傳感器集 成箱輸出的三路電壓和三路電流信號(hào)和輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊輸出的轉(zhuǎn)矩 信號(hào)。
[0013] 一種包括電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置還可以包括：
[0014] 1、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊包括扭矩傳感器CYT-302、智能隔離配電器XFPD-D15?和 24V電源，扭矩傳感器CYT-302的管腳1與智能隔離配電器XFPD-D15?的管腳2連接，扭矩 傳感器CYT-302的管腳2與智能隔離配電器XFPD-D15?的管腳6連接，扭矩傳感器CYT-302 的管腳3與24V電源的輸出正極、智能隔離配電器XFPD-D15?的管腳3、管腳7、管腳16連 接，扭矩傳感器CYT-302的管腳4與24V電源的接地端、智能隔離配電器XFPD-D15?的管 腳1、管腳5、管腳14、管腳5相連，智能隔離配電器XFPD-D15?的管腳9和管腳11為信號(hào) 輸出管腳。
[0015] 2、AppSM仿真平臺(tái)包括信號(hào)接口箱、實(shí)時(shí)仿真器和上位機(jī)，電流電壓傳感器集成 箱將電流與電壓信號(hào)傳送給信號(hào)接口箱，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊將轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送給信 號(hào)接口箱，信號(hào)接口箱將輸出結(jié)果傳送給實(shí)時(shí)仿真器，實(shí)時(shí)仿真器根據(jù)接收到得信息進(jìn)行 分析，將結(jié)果傳送給上位機(jī)。
[0016] 一種包括電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集方法，包括以下幾個(gè)步驟：
[0017] 步驟一：電流電壓傳感器集成箱測(cè)量電機(jī)的電流和電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模 塊測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)；
[0018] 步驟二：AppSIM仿真平臺(tái)的實(shí)時(shí)仿真器驅(qū)動(dòng)接口箱的板卡對(duì)電流、電壓、轉(zhuǎn)矩和 轉(zhuǎn)速信號(hào)進(jìn)行采集；
[0019] 步驟三：在實(shí)時(shí)仿真器中對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)化 為電機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)，同時(shí)將電機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；
[0020] 步驟四：實(shí)時(shí)仿真器將電機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)傳送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
[0021] 本發(fā)明的有益效果為：
[0022] 本裝置基于APPSIM平臺(tái)對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行采集屬于在線采集，平臺(tái)采用QNX強(qiáng)實(shí)時(shí) 操作系統(tǒng)，仿真步長(zhǎng)可達(dá)微秒級(jí)，相比離線采集，本裝置具有良好的實(shí)時(shí)性效果，能夠?qū)崟r(shí) 地對(duì)系統(tǒng)工況進(jìn)行監(jiān)測(cè)；相比通過(guò)DSP或虛擬儀器等其他在線采集方法，本裝置所采用系 統(tǒng)平臺(tái)集成完善，接口板卡充足，能夠?qū)崟r(shí)高速的采集模擬和數(shù)字信號(hào)，同時(shí)模型程序編寫(xiě) 簡(jiǎn)潔方便，支持在線調(diào)參功能，可以方便的對(duì)電機(jī)參數(shù)進(jìn)行在線監(jiān)控；
[0023] 基于AppSIM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析處理、在線顯示和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。 AppSIM是基于Matlab/Simul ink圖形化開(kāi)發(fā)平臺(tái)，該平臺(tái)模型簡(jiǎn)潔，使用方便；同時(shí)平臺(tái)中 的實(shí)時(shí)仿真器支持模型分割和多核CPU并行計(jì)算，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，相比其他數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；
[0024] 裝置系統(tǒng)平臺(tái)支持?jǐn)?shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)仿真器將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)為Matlab的MAT 文件，并能夠傳送到上位機(jī)中分析處理；同時(shí)，實(shí)時(shí)仿真器可與上位機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信，通過(guò) 上位機(jī)界面實(shí)時(shí)顯示電機(jī)參數(shù)的曲線以及所需要的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)值，所顯示數(shù)據(jù)為瞬時(shí)值，如 果需要有效值，也可方便的求出顯示；
[0025] 裝置將電壓電流傳感器及其配套的電源模塊和風(fēng)扇整合在傳感器集成箱中，實(shí)現(xiàn) 與工作人員的隔離，防止因?yàn)殡姍C(jī)系統(tǒng)高電壓和大電流對(duì)人體造成傷害，同時(shí)裝置的信號(hào) 接線完全在其內(nèi)部完成，降低了采集系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜紛亂程度，也減少了因?yàn)榻泳€斷 路或短路引發(fā)的問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖2傳感器集成箱外觀圖1 ;
[0028] 圖3傳感器集成箱外觀圖2 ;
[0029] 圖4傳感器集成箱內(nèi)部電路原理圖；
[0030] 圖5轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊電路原理圖；
[0031] 圖6電機(jī)參數(shù)采集裝置運(yùn)行流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]為了解決常用電機(jī)參數(shù)采集裝置實(shí)時(shí)性差、信號(hào)噪聲高和安全系數(shù)低等缺點(diǎn)，本 發(fā)明提供一種基于AppSIM平臺(tái)通過(guò)傳感器集成箱實(shí)時(shí)采集電機(jī)參數(shù)的裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì) 電機(jī)運(yùn)行工況監(jiān)控的功能。所采集的參數(shù)包括電機(jī)定子三相電壓、定子三相電流和電機(jī)的 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然針對(duì)不同的電機(jī)，本裝置最多可以采集六路電壓電流信號(hào)。
[0034] 本發(fā)明包括如下幾部分內(nèi)容：
[0035] 1.通過(guò)傳感器集成箱測(cè)定電壓和電流。一般情況下，傳感器集成箱通過(guò)線纜連接 在調(diào)速系統(tǒng)的控制模塊和待測(cè)電機(jī)之間。其中測(cè)量傳感器采用萊姆公司的AV100-500型電 壓傳感器和HAS50-S/SP50型電流傳感器，并將上述傳感器和它們需要的電源，以及散熱風(fēng) 扇整合為一體，形成傳感器集成箱，同時(shí)配有電源線接口和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)輸出接口；
[0036] 2.通過(guò)扭矩傳感器和它配套的F/I轉(zhuǎn)換模塊測(cè)定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，該傳感器使用北 京天宇恒創(chuàng)傳感器技術(shù)公司的CYT-302型扭矩傳感器。該傳感器輸出為電流信號(hào)，經(jīng)過(guò) XFPD-D15?智能隔離配電器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)；
[0037] 3.測(cè)量裝置安裝位置。對(duì)于電壓和電流信號(hào)的測(cè)量，傳感器集成箱的輸出端口連 接在待測(cè)電機(jī)的定子繞組上，若系統(tǒng)存在變頻調(diào)速模塊，則輸入端口連接到調(diào)速系統(tǒng)的變 頻調(diào)速模塊，否則直接連接到電源模塊即可。對(duì)于轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號(hào)的測(cè)量，扭矩傳感器的軸 和待測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接在一起，使轉(zhuǎn)子帶動(dòng)扭矩傳感器的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，則扭矩傳感器輸出轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速信號(hào)。
[0038] 4.系統(tǒng)在AppSIM平臺(tái)上基于Matlab/Simulink構(gòu)建濾波器，對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行噪 聲處理；
[0039] 5.電機(jī)參數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)接口箱和實(shí)時(shí)仿真器傳遞給上位機(jī)，在上位機(jī)的AppSM平 臺(tái)的軟件上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)可視化顯示。
[0040] 下面根據(jù)附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的連接關(guān)系與原理說(shuō)明。
[0041] 結(jié)合圖1，電機(jī)參數(shù)采集實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)如圖所示。由電源模塊產(chǎn)生的三相高壓大電流 引入控制模塊進(jìn)行變頻控制處理，控制模塊輸出的三相電流經(jīng)過(guò)傳感器集成箱后流入待測(cè) 電機(jī)定子三相繞組。其中，參數(shù)采集裝置測(cè)得的三相電壓和三相電流信號(hào)，以及扭矩傳感器 測(cè)得的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩信號(hào)將共同送入實(shí)驗(yàn)接口箱的模擬輸入端口，進(jìn)而送入實(shí)時(shí)仿真器分析 處理后，送到上位機(jī)顯示。在AppSM平臺(tái)上構(gòu)建的電機(jī)參數(shù)采集程序包括參數(shù)采集主程序 和顯示監(jiān)控程序。參數(shù)采集主程序在snusubsystem模型中編寫(xiě)，主程序包括初始化設(shè)置模 塊、采集板卡驅(qū)動(dòng)模塊和數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模塊。顯示監(jiān)控程序在s C_SUbSyStem中編寫(xiě)。同時(shí)， 利用Matlab中的用戶圖形界面GUI來(lái)編寫(xiě)可視化窗口，用來(lái)在線監(jiān)控電機(jī)參數(shù)的變化曲線 和瞬時(shí)值變化情況。
[0042] 實(shí)時(shí)仿真器作為AppSM實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)的重要組成部分，也是本電機(jī)參數(shù)采集裝 置的核心控制器。仿真器支持模型分割和多核CPU并行計(jì)算，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。它能夠?qū)λ?采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)地分析處理，其中包括將傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為電機(jī)參數(shù)實(shí)際信號(hào)值 和對(duì)信號(hào)的濾波處理等操作，同時(shí)實(shí)時(shí)仿真器還能夠?qū)崿F(xiàn)與上位機(jī)的通信功能，使數(shù)據(jù)能 夠?qū)崟r(shí)顯示在上位機(jī)的窗口中。
[0043] 結(jié)合圖2和圖3,圖2為從右側(cè)面看傳感器集成箱的外觀圖，圖3為從左側(cè)面看傳 感器集成箱的外觀圖。本發(fā)明裝置中的傳感器集成箱的主要組成部分包括：A箱體，B電源 端口，C數(shù)據(jù)線端口，D、E、F通風(fēng)口，G、Η、I、J航空接頭。其中電源端口 B的輸入工作電壓 為220V市電；端口 C是DB37數(shù)據(jù)線公頭；通風(fēng)口 D、E、F用來(lái)散熱；G為輸入端第I組航 空接頭；Η為輸入端第I I組航空接頭；J為輸出端第I組航空接頭；I為輸出端第I I 組航空接頭；G、H、I、J分別接入三相四線的被測(cè)線纜。傳感器箱有兩條通道，可以同時(shí)測(cè)量 兩組共六相電壓和電流值。
[0044] 如圖4所示，為傳感器集成箱內(nèi)部電路原理圖。電路主要包括：6個(gè)電壓傳感器U1、 似、仍、價(jià)、現(xiàn)、邯、6個(gè)電流傳感器嘆、耶、詘、瓜0、瓜1、瓜2、±12￥開(kāi)關(guān)電源譏3、±15￥開(kāi) 關(guān)電源U14和風(fēng)扇模塊U15。風(fēng)扇電源電壓為12V，管腳1接+12V，即接到±12V開(kāi)關(guān)電源 U13的管腳1，管腳2接地，即接到± 12V開(kāi)關(guān)電源U13的管腳2。
[0045] 其中U1、U2、U3為第I組電壓傳感器，分別測(cè)量第I組a、b、c三相的電壓，U1、 U2、U3的管腳4連接第I組輸入端和輸出端航空接頭的接線端地，Ul、U2、U3的管腳5分 別連接第I組輸入端航空接頭另外3個(gè)接線端；U7、U8、U9為第I I組電壓傳感器，分別 測(cè)量第I I組a、b、c三相的電壓，U7、U8、U9的管腳4連接第I I組輸入端和輸出端航 空接頭的接線端地，U7、U8、U9的管腳5分別連接第I I組輸入端航空接頭另外3個(gè)接線 端；電壓傳感器瓜、似、仍、價(jià)、現(xiàn)、冊(cè)的管腳1接+12￥，即接到±12￥開(kāi)關(guān)電源瓜3的管腳 1;電壓傳感器瓜、似、仍、價(jià)、現(xiàn)、冊(cè)的管腳3接-12￥，即接到±12￥開(kāi)關(guān)電源瓜3的管腳 3;電壓傳感器瓜、似、仍、價(jià)、現(xiàn)、冊(cè)的管腳2分別接100〇電阻然后接地，即接到±12￥開(kāi) 關(guān)電源U13的管腳2,取電阻兩端電壓為各傳感器的輸出信號(hào)。
[0046] 其中U4、U5、U6為第I組電流傳感器，第I組線纜的a、b、c相分別通過(guò)U4、U5、 U6的線纜流入管腳5,三根線纜兩端分別連在第I組的輸入和輸出航空接頭除地之外的另 三個(gè)接線端上；U10、Ull、U12為第I I組電流傳感器，第I I組線纜的a、b、c相分別通 過(guò)U10、U11、U12的線纜流入管腳5,線纜兩端分別連在第I I組的輸入和輸出航空接頭除 地之外的另三個(gè)接線端上；電流傳感器以、耶、服、瓜0、瓜1、瓜2的管腳1接+15￥電源，即 接到±15￥開(kāi)關(guān)電源譏4的管腳1;電流傳感器嘆、耶、詘、瓜0、譏1、譏2的管腳2接-15￥ 電源，即接到±15￥開(kāi)關(guān)電源瓜4的管腳3;電流傳感器嘆、耶、服、瓜0、瓜1、瓜2的管腳4 接電源地，即接到±15V開(kāi)關(guān)電源U14的管腳2 ;電流傳感器嘆、耶、服州10、瓜1、瓜2的管 腳3分別為各傳感器的信號(hào)輸出端。
[0047] 如圖5所示，為轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊的電路原理圖。電路主要包括：扭矩傳感器及其 配套的F/I轉(zhuǎn)換模塊U16、智能隔離配電器U17和+24V電源U18。扭矩傳感器及其配套的 F/I轉(zhuǎn)換模塊U16的管腳1為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出，管腳2為轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出，管腳3為+24V電源輸 入端，即連接+24V電源U18的管腳1 ;管腳4為電源地，即連接+24V電源U18的管腳2。智 能隔離配電器U17的管腳1和管腳2為轉(zhuǎn)速輸入管腳。U17的管腳1為轉(zhuǎn)速輸入負(fù)極，連接 +24V電源U18的管腳2 ;U17的管腳2為轉(zhuǎn)速輸入正極，連接U16的管腳1。智能隔離配電 器U17的管腳5和管腳6為轉(zhuǎn)矩輸入管腳，U17的管腳5為轉(zhuǎn)矩輸入負(fù)極，連接+24V電源 U18的管腳2，U17的管腳6為轉(zhuǎn)矩輸入正極，連接U16的管腳2。智能隔離配電器U17的管 腳9和管腳10為轉(zhuǎn)速信號(hào)輸出，管腳11和管腳12為轉(zhuǎn)矩信號(hào)輸出。智能隔離配電器U17 的管腳3、7和16連接電源正極，即接到+24V電源U18的管腳1，智能隔離配電器U17的管 腳14和15連接電源地，即接到+24V電源U18的管腳2。
[0048] 結(jié)合圖6電機(jī)參數(shù)采集裝置運(yùn)行流程圖如圖所示。首先，傳感器集成箱和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 矩測(cè)量模塊對(duì)電機(jī)參數(shù)信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，然后APPSIM平臺(tái)的實(shí)時(shí)仿真器驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)接口箱的 板卡對(duì)上述信號(hào)進(jìn)行采集，之后信號(hào)在實(shí)時(shí)仿真器中進(jìn)行軟件調(diào)零和軟件濾波等處理，并 將傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為電機(jī)參數(shù)實(shí)際信號(hào)，最后對(duì)信號(hào)進(jìn)行動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，并實(shí)時(shí)顯示在上 位機(jī)軟件中。
【權(quán)利要求】
1. 一種電流電壓傳感器集成箱，其特征在于：包括箱體，箱體內(nèi)有12V開(kāi)關(guān)電源、15V開(kāi) 關(guān)電源、風(fēng)扇模塊和電流電壓傳感器組， 風(fēng)扇模塊的電源正極接12V開(kāi)關(guān)電源的輸出正極，風(fēng)扇模塊的接地端接12V開(kāi)關(guān)電源 的接地端； 電流電壓傳感器組包括三個(gè)電壓傳感器、三個(gè)電流傳感器和三相四線電纜，每個(gè)電壓 傳感器的電壓輸入端的負(fù)極均連接三相四線電纜的接地端，三相四線電纜的三相中的一相 分別與一個(gè)電壓傳感器的電壓輸入端的正極連接，每個(gè)電壓傳感器的電源正極端均與12V 開(kāi)關(guān)電源的輸出正極相連，每個(gè)電壓傳感器的輸出端分別接100 Ω電阻然后接到12V開(kāi)關(guān) 電源的接地端，每個(gè)電壓傳感器的電源負(fù)極端與12V開(kāi)關(guān)電源的輸出負(fù)極相連，三個(gè)電壓 傳感器的輸出端輸出三路測(cè)量電壓； 三相四線電纜的三相中的一相分別與一個(gè)電流傳感器的輸入端連接，每個(gè)電流傳感器 的電源正極端與15V開(kāi)關(guān)電源的輸出正極相連，每個(gè)電流傳感器的電源負(fù)極端與15V開(kāi)關(guān) 電源的輸出負(fù)極相連，每個(gè)電流傳感器的接地端與與15V開(kāi)關(guān)電源的接地端相連，三個(gè)電 流傳感器的輸出端輸出三路測(cè)量電流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電流電壓傳感器集成箱，其特征在于：所述的電流電壓 傳感器組的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，兩個(gè)電流電壓傳感器組的內(nèi)部連接相同，兩個(gè)電流電壓傳感器組 以相同的方式共同連接在一個(gè)12V開(kāi)關(guān)電源、一個(gè)15V開(kāi)關(guān)電源和一個(gè)風(fēng)扇模塊上。
3. -種包括權(quán)利要求1所述的電流電壓傳感器集成箱的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置，其 特征在于：還包括電源模塊、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊和AppSIM仿真平臺(tái)，電源模塊通過(guò)三相 四線與電流電壓傳感器集成箱的三相四線輸入端相連，電流電壓傳感器集成箱的三相四 線輸出端通過(guò)三相四線與電機(jī)的定子繞組相連，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊與電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連， AppSIM仿真平臺(tái)分別與電流電壓傳感器集成箱和轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊相連，用于實(shí)時(shí)采 集、存儲(chǔ)并顯示電流電壓傳感器集成箱輸出的三路電壓和三路電流信號(hào)和輸出轉(zhuǎn)速信號(hào)和 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊輸出的轉(zhuǎn)矩信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種包括權(quán)利要求1所述的電流電壓傳感器集成箱的電機(jī) 參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置，其特征在于：所述的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊包括扭矩傳感器CYT-302、智 能隔離配電器XFPD-D15?和24V電源，扭矩傳感器CYT-302的管腳1與智能隔離配電器 XFPD-D155D的管腳2連接，扭矩傳感器CYT-302的管腳2與智能隔離配電器XFPD-D15? 的管腳6連接，扭矩傳感器CYT-302的管腳3與24V電源的輸出正極、智能隔離配電器 XFPD-D15?的管腳3、管腳7、管腳16連接，扭矩傳感器CYT-302的管腳4與24V電源的接 地端、智能隔離配電器XFPD-D15?的管腳1、管腳5、管腳14、管腳5相連，智能隔離配電器 XFPD-D15?的管腳9和管腳11為信號(hào)輸出管腳。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種包括權(quán)利要求1所述的電流電壓傳感器集成箱的電 機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置，其特征在于：所述的AppSIM仿真平臺(tái)包括信號(hào)接口箱、實(shí)時(shí)仿真器 和上位機(jī)，電流電壓傳感器集成箱將電流與電壓信號(hào)傳送給信號(hào)接口箱，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器 模塊將轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送給信號(hào)接口箱，信號(hào)接口箱將輸出結(jié)果傳送給實(shí)時(shí)仿真器，實(shí) 時(shí)仿真器根據(jù)接收到得信息進(jìn)行分析，將結(jié)果傳送給上位機(jī)。
6. -種基于權(quán)利要求3所述的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集裝置的電機(jī)參數(shù)實(shí)時(shí)采集方法，其特 征在于，包括以下幾個(gè)步驟： 步驟一：電流電壓傳感器集成箱測(cè)量電機(jī)的電流和電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器模塊測(cè) 量電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)； 步驟二：AppSIM仿真平臺(tái)的實(shí)時(shí)仿真器驅(qū)動(dòng)接口箱的板卡對(duì)電流、電壓、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速 信號(hào)進(jìn)行采集； 步驟三：在實(shí)時(shí)仿真器中對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電 機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)，同時(shí)將電機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)； 步驟四：實(shí)時(shí)仿真器將電機(jī)實(shí)際參數(shù)信號(hào)傳送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK104122431SQ201410333792
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】劉勝, 戰(zhàn)慧強(qiáng), 李冰, 唐瓊, 蘇鵬, 程垠鐘, 智鵬飛, 朱婉璐 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)