一種通用型十二相整流橋故障檢測(cè)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于整流橋器件故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通用型十二相整流橋故障檢測(cè)方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有十二相整流故障檢測(cè)裝置是經(jīng)51單片機(jī)通過(guò)電壓比較芯片來(lái)完成，是一種數(shù)字式故檢裝置，該數(shù)字式故檢裝置通過(guò)所匹配電機(jī)電壓的大小來(lái)設(shè)計(jì)其硬件電路，無(wú)法完成市面上大部分電機(jī)的檢測(cè)，不具備通用性。并且數(shù)字式故檢裝置通過(guò)LED燈閃爍的顏色來(lái)判斷對(duì)應(yīng)二極管的狀態(tài)，無(wú)法顯示發(fā)電機(jī)的電壓和發(fā)電機(jī)狀態(tài)，更無(wú)法采集波形和觀看歷史故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了解決上述【背景技術(shù)】存在的不足，提供一種通用型十二相整流橋故障檢測(cè)方法及裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種通用型十二相整流橋故障檢測(cè)方法，包括二極管斷路故障檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程為:設(shè)置二極管的上管故障檢測(cè)值，分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與P點(diǎn)之間的電壓波形，根據(jù)電壓幅值獲取上管故障信號(hào)值，將上管故障信號(hào)值與上管故障檢測(cè)值進(jìn)行比較，當(dāng)上管故障信號(hào)值大于上管故障檢測(cè)值時(shí)，判斷該相的二極管上管出現(xiàn)斷路故障;設(shè)置二極管的下管故障檢測(cè)值，分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與N點(diǎn)之間的電壓波形，根據(jù)電壓幅值獲取下管故障信號(hào)值，將下管故障信號(hào)值與下管故障檢測(cè)值進(jìn)行比較，當(dāng)故障信號(hào)值小于下管故障檢測(cè)值時(shí)，判斷該相的二極管下管出現(xiàn)斷路故障。
[0005]進(jìn)一步地，根據(jù)電壓幅值獲取上管故障信號(hào)值的方法為:設(shè)置二極管上管的正零偏，采集電壓波形一個(gè)或多個(gè)周期內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)的電壓值，將采集到的所有大于正零偏的電壓值求和后再取平均值即為上管故障信號(hào)值。
[0006]進(jìn)一步地，根據(jù)電壓幅值獲取下管故障信號(hào)值的方法為:設(shè)置二極管下管的負(fù)零偏，采集電壓波形一個(gè)或多個(gè)周期內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)的電壓值，將采集到的所有小于負(fù)零偏的電壓值求和后再取平均值即為下管故障信號(hào)值。
[0007]進(jìn)一步地，還包括電機(jī)故障檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程為:檢測(cè)十二相整流橋整流后的PN端電壓，若檢測(cè)的PN端電壓小于額定電壓的80%或者大于額定電壓的20%，則判斷為電機(jī)故障。
[0008]進(jìn)一步地，還包括電機(jī)對(duì)應(yīng)相斷線故障檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程為:分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與P點(diǎn)之間的電壓波形，當(dāng)檢測(cè)的其中一相電壓幅值為正常值的1/2時(shí)，判斷該相出現(xiàn)斷線故障;分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與N點(diǎn)之間的電壓波形，當(dāng)檢測(cè)的其中一相電壓幅值為正常值的1/2時(shí)，判斷該相出現(xiàn)斷線故障。
[0009]更進(jìn)一步地，還包括二極管短路故障檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程為:分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與P點(diǎn)之間的電壓波形，當(dāng)檢測(cè)的其中一相電壓幅值為零時(shí)，判斷該相的二極管上管出現(xiàn)短路故障;分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與N點(diǎn)之間的電壓波形，當(dāng)檢測(cè)的其中一相電壓幅值為零時(shí)，判斷該相的二極管下管出現(xiàn)短路故障。
[0010]一種通用型十二相整流橋故障檢測(cè)裝置，包括AD采樣電路、數(shù)字信號(hào)處理器、顯示屏、分別用于采集十二相整流橋上管電壓和下管電壓的第一模擬多路復(fù)用器和第二模擬多路復(fù)用器，所述第一模擬多路復(fù)用器和第二模擬多路復(fù)用器的輸入端分別通過(guò)分壓電阻連接十二相整流橋，第一模擬多路復(fù)用器和第二模擬多路復(fù)用器的控制端均連接數(shù)字信號(hào)處理器的控制端，第一模擬多路復(fù)用器和第二模擬多路復(fù)用器的輸出端分別通過(guò)隔離運(yùn)放及光耦連接AD采樣電路的輸入端，AD采樣電路的輸出端連接數(shù)字信號(hào)處理器的輸入端，數(shù)字信號(hào)處理器的輸出端連接顯示屏。
[0011]本發(fā)明通過(guò)AD采樣電路和模擬多路復(fù)用器采集二極管電壓，經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理DSP分析數(shù)據(jù)來(lái)判定對(duì)應(yīng)二極管的狀態(tài)，并通過(guò)MODBUS協(xié)議與顯示屏進(jìn)行通信，通過(guò)顯示屏來(lái)檢測(cè)顯示各種故障狀態(tài)和設(shè)置所匹配電機(jī)的參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，且能夠與任意4000V以下電機(jī)匹配，通用性強(qiáng)。同時(shí)，在檢測(cè)時(shí)通過(guò)檢測(cè)每相與P點(diǎn)之間的電壓特征值來(lái)判斷上管的故障，通過(guò)檢測(cè)每相與N點(diǎn)之間的電壓特征值來(lái)判斷下管的故障，檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為通用型十二相整流發(fā)電機(jī)的接線原理圖。
[0013]圖2為本發(fā)明故障檢測(cè)采集數(shù)據(jù)的流程圖。
[0014]圖3為本發(fā)明通用型十二相整流橋故障檢測(cè)裝置的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。
[0016]如圖1所示為十二相整流發(fā)電機(jī)的原理圖，通過(guò)四組三相不可控整流橋并聯(lián)形成十二相整流，其中1]1、￥1、町、1]2、￥2、￥2、1]3、￥3、￥3、1]4、￥4、財(cái)為四組三相電壓，共十二相電壓，P、N為整流后的直流電壓。
[0017]為了更加準(zhǔn)確、全面的判斷整流二極管故障，對(duì)所有可能的故障組合狀態(tài)進(jìn)行了仿真后，根據(jù)仿真結(jié)果分析可知，只要不同時(shí)出現(xiàn)所有二極管上管或者所有二極管下管全部斷路故障，則通過(guò)檢測(cè)二極管兩端的電壓波形是可以準(zhǔn)確判斷二極管故障狀態(tài)的。實(shí)際上，當(dāng)整流二極管的全部上管或者下管同時(shí)發(fā)生故障時(shí)，整流電路無(wú)法形成回路，也就失去了整流功能，故本發(fā)明實(shí)現(xiàn)十二相整流橋故障檢測(cè)的基本思路是:通過(guò)檢測(cè)每相與P點(diǎn)之間的電壓特征值來(lái)判斷上管的故障，同理，通過(guò)檢測(cè)每相與N點(diǎn)之間的電壓特征值來(lái)判斷下管的故障。具體的故障檢測(cè)包括二極管斷路故障檢測(cè)、二極管短路故障檢測(cè)、電機(jī)故障檢測(cè)和電機(jī)對(duì)應(yīng)相斷線故障檢測(cè)，具體檢測(cè)過(guò)程如下:
[0018]二極管斷路故障檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程為:根據(jù)仿真結(jié)果分析可知，上管的故障檢測(cè)值要大于正零偏2V，下管的故障檢測(cè)值要小于負(fù)零偏-2V，分別對(duì)故障上管和故障下管設(shè)定一個(gè)上管故障檢測(cè)值Gl和下管故障檢測(cè)值G2。
[0019]分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與P點(diǎn)之間的電壓波形，采集電壓波形一個(gè)或多個(gè)周期內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)的電壓值，將采集到的所有大于正零偏的電壓值求和后再取平均值得到上管故障信號(hào)值，將上管故障信號(hào)值與上管故障檢測(cè)值Gl進(jìn)行比較，當(dāng)上管故障信號(hào)值大于上管故障檢測(cè)值時(shí)，判斷該相的二極管上管出現(xiàn)斷路故障；
[0020]分別檢測(cè)十二相整流橋的每相與N點(diǎn)之間的電壓波形，采集電壓波形一個(gè)或多個(gè)周期內(nèi)的所有點(diǎn)數(shù)的電壓值，將采集到的所有小于負(fù)零偏的電壓值求和后再取平均值得到下管故障信號(hào)值，將下管故障信號(hào)值與下管故障檢測(cè)值進(jìn)行比較，當(dāng)下管故障信號(hào)值小于下管故障檢測(cè)值G2時(shí)，判斷該相的二極管下管出現(xiàn)斷路故障。
[0021]本發(fā)明采集電壓波形時(shí)，如圖2所示，中斷函數(shù)每20us采集一個(gè)點(diǎn)，一個(gè)周期波形的點(diǎn)數(shù)要根據(jù)波形頻率來(lái)定cOUnt = 〖10F6/20f，當(dāng)交流頻率設(shè)置為217Hz時(shí)，則一個(gè)周期波形的點(diǎn)數(shù)為213個(gè)點(diǎn)，為了消除因通道改變而引起的抖動(dòng)，要去除前三個(gè)周期采集到的數(shù)據(jù)，從第四個(gè)周期開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，將采集到的大于(上官)和小于(下管)正、負(fù)零偏故障特征值的點(diǎn)分別求和(上管)，將各種和求取采樣點(diǎn)數(shù)求取平均值，如果平均值與短路和斷路故障特征值做比較，判斷上下管是否正常，并將各管狀態(tài)字存入一數(shù)組中，等待顯示屏請(qǐng)求數(shù)據(jù)發(fā)送。如果顯示屏沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸命令，下一次的狀態(tài)字將自動(dòng)覆蓋這組數(shù)據(jù)。如果程序在運(yùn)行中顯示屏請(qǐng)求采集波形，則程序?qū)⒉杉ㄐ螛?biāo)志位置1，時(shí)間中斷函數(shù)在處于波形采集模式，將采集的波形存于外部RAM中，如果波形采集完成，DSP會(huì)發(fā)送命令與顯示屏，告知波形數(shù)據(jù)已達(dá)到所要求的點(diǎn)數(shù)，請(qǐng)求上傳，這樣數(shù)據(jù)就一 16個(gè)字一組來(lái)發(fā)送。若主控板接收到顯示屏