风电机组发电机运行数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种风电机组发电机运行数据采集装置，包括：电压互感器，用于采集发电机的工作电压，并按比例转换成低电压；电流互感器，用于采集发电机的工作电流，并按比例转换成低电流；温度传感器，用于检测发电机轴承的温度；模数转换单元，分别与所述电压互感器、电流互感器和温度传感器连接；中央处理单元，与所述模数转换单元连接，用于对模数转换处理后的信号进行打包处理；通信单元，与所述中央处理单元连接，用于将所接收的中央处理单元所输出的信号进行编码处理后上传输出。通过对发电机的运行数据进行实时准确的采集，为准确对故障进行判断提供良好基础。
【专利说明】 风电机组发电机运行数据采集装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种风电机组发电机运行数据采集装置。
【背景技术】
[0002]发电机是风力发电机组的关键设备，长期以来一直采用计划维修的方式，即一般风力机运行2500小时或5000小时后进行例行维护。这种维修方式无法全面、及时的了解发电机的运行状况，而事后维修则由于事先的准备不够充分，造成维修工作的耗时太长、损
失严重。
[0003]有鉴于此，在线监测以及信号分析对发电机的养护便异常重要，将发电机的实时运行数据与事先设定的值进行比较，能够及时地发现运行异常并报警，可对采集到的数据进行各种分析处理，从而可以准确地确定设备故障。
[0004]现有技术对风电机组发电机运行数据采集还处在初始阶段，由于无法全面准确的采集发电机运行数据，导致无法做到准确对故障进行判断。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种风电机组发电机运行数据采集装置，通过对发电机的运行数据进行实时准确的采集，为准确对故障进行判断提供良好基础。
[0006]所述风电机组发电机运行数据采集装置包括:
[0007]电压互感器，用于采集发电机的工作电压，并按比例转换成低电压；
[0008]电流互感器，用于采集发电机的工作电流，并按比例转换成低电流；
[0009]温度传感器，用于检测发电机轴承的温度；
[0010]模数转换单元，分别与所述电压互感器、电流互感器和温度传感器连接；
[0011]中央处理单元，与所述模数转换单元连接，用于对模数转换处理后的信号进行打包处理；
[0012]通信单元，与所述中央处理单元连接，用于将所接收的中央处理单元所输出的信号进行编码处理后上传输出。
[0013]由上，通过对发电机的运行数据进行实时准确的采集，为准确对故障进行判断提供良好基础。
[0014]可选的，所述模数转换单元与中央处理单元之间，还包括电平转换单元，用于5?
3.3V的双向电平转换。
[0015]由上，实现模数转换单元与中央处理单元的无障碍通信。
[0016]可选的，所述电平转换单元为包括型号为74LVC4245芯片的电路。
[0017]可选的，所述模数转换单元为包括型号为MAX125芯片的电路。
[0018]可选的，所述中央处理单元为包括型号为DSP F2812芯片的电路。
[0019]较佳的，所述通信单元包括以下之一:RS485串口通信电路、HOMBUS通信模块、CANBUS通信模块、WIFI通信模块和WIFIDIRECT通信模块。[0020]由上，实现通过不同的通信协议与上位机通信，提高与上位机通信的兼容性。
[0021]较佳的,还包括存储单元,与中央处理单元连接。
[0022]由此，上位机检测发电机故障时，可调取存储单元数据，进行故障分析。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为风电机组发电机运行数据采集装置的原理示意图；
[0024]图2为模数转换单元的电路原理图；
[0025]图3为电平转换单元的电路原理图；
[0026]图4为中央处理单元的电路原理图；
[0027]图5为通信单元的电路原理图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合附图，对本实用新型风电机组发电机运行数据采集装置的实施例进行详细描述。
[0029]如图1所示的风电机组发电机运行数据采集装置的原理示意图，包括与发电机连接的电压互感器11、电流互感器12和温度传感器13，分别与上述装置连接的模数转换单元20，以及与模数转换单元20依次连接的中央处理单元30和通信单元40。
[0030]其中，所述电压互感器11用于采集发电机的工作电压，并按比例转换成低电压。其工作原理为:所述电压互感器由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压ui时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。通过改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比。
[0031]电流互感器12用于采集发电机的工作电流，并按比例转换成低电流。电流互感器12由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其一次绕组的匝数NI较少，直接串联于发电机的电源线路中，发电机的工作电流Il通过一次绕组时，产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流12。
[0032]温度传感器13设置于发电机轴承处，用于检测发电机轴承的温度。
[0033]模数转换单元20分别与电压互感器11、电流互感器12和温度传感器13连接，用于将上述传感器所输出的模拟进行模数转换，转换为数字信号。如图2所示，所述模数转换单元20的功能可通过包括型号为ΜΑΧ125芯片的电路实现。进一步的，由于ΜΑΧ125的数字信号为5V电平，而后文所述的中央处理单元30的数字信号为3.3V，故还包括一电平转换单元，与模数转换单元20连接，用于实现5?3.3V的双向电平转换。如图3所示，所述电平转换单元的功能可通过包括型号为74LVC4245芯片的电路实现。
[0034]中央处理单元30，通过电平转换单元与模数转换单元20连接，用于将所接收的数字信号进行打包处理并输出。如图4所示，所述中央处理单元30的功能可通过包括型号为DSP F2812芯片的电路实现。
[0035]进一步的，所述中央处理单元30与电平转换单元之间，还包括放大电路以及滤波电路，由于上述电路属于现有技术，故不再赘述并图示。
[0036]较佳的，还包括一存储单元(未图示)，与中央处理单元30连接，用于存储中央处理单元30的数据。由此，后文所述上位机检测发电机故障时，可调取存储单元数据，进行故障分析。
[0037]通信单元40与中央处理单元30连接，用于接收中央处理单元30所输出的代表发电机运行数据的信号，将上述信号进行编码处理后上传输出。如图5所示，所述通信单元40采用RS485串口通信电路实现，通过RS485串口通信电路连接成一个网络并由一台上位机对其进行监控，采用RS485串口通信电路时，一个网络中最多可以包括128部风电机组发电机运行数据采集装置。
[0038]另外，所述通信单元40的功能还可通过HOMBUS通信模块、CANBUS通信模块、WIFI通信模块或和WIFI DIRECT通信模块实现。
[0039]进一步的,还包括图像处理单元和显示驱动单元(未图示)，图像处理单元与中央处理单元30连接，用于将发电机参数进行编码处理，生成曲线图像数据。所述显示驱动单元包括型号为LM3S2793芯片的电路。
[0040]显示驱动单元用于将图像处理单元所输出的曲线图像数据进行编码处理，并转换为RGB格式。所述显示驱动单元通过包括型号为SSD1963QL8芯片的电路实现。
[0041 ] 进一步的，还包括上位机(未图示)，上位机与通信单元40通信连接，依据采集数据进行分析，以得知发电机的工作状态，将发电机的实时运行数据与事先设定的值进行比较，能够及时地发现运行异常并报警。
[0042]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种风电机组发电机运行数据采集装置，其特征在于，包括: 电压互感器，用于采集发电机的工作电压，并按比例转换成低电压； 电流互感器，用于采集发电机的工作电流，并按比例转换成低电流； 温度传感器，用于检测发电机轴承的温度； 模数转换单元，分别与所述电压互感器、电流互感器和温度传感器连接； 中央处理单元，与所述模数转换单元连接，用于对模数转换处理后的信号进行打包处理； 通信单元，与所述中央处理单元连接，用于将所接收的中央处理单元所输出的信号进行编码处理后上传输出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模数转换单元与中央处理单元之间，还包括电平转换单元，用于5?3.3V的双向电平转换。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述电平转换单元为包括型号为74LVC4245芯片的电路。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模数转换单元为包括型号为MAXI 25芯片的电路。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述中央处理单元为包括型号为DSPF2812芯片的电路。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述通信单元包括以下之一:RS485串口通信电路、HOMBUS通信模块、CANBUS通信模块、WIFI通信模块和和WIFI DIRECT通信模块。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括存储单元，与中央处理单元连接。
【文档编号】G01M15/00GK203376161SQ201320397137
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】张 林, 苏文利, 张波, 周继威, 王栋, 张宁 申请人:中能电力科技开发有限公司