一种变频器光纤通信链路自检测装置和方法与流程

本发明涉及电气设备光纤通信领域，具体涉及一种变频器光纤通信链路自检测装置，以及其检测方法。

背景技术：

1、变频器的功率越来越大，体积越来越小，变频器内部的信号易受到干扰，为此，变频器内的信号传输大量的使用光通信，即：变频器控制器通过光发送器把电信号转换为光信号，光信号通过光纤光缆进行传输，对应的光接收器把光信号装换为电信号，此电信号用于控制全控型半导体器件进行工作。一组光信号从光发送器发出、经过光纤连接器（光耦合器）、光纤光缆、光接收器，这个过程中，光信号经历多重损耗，包括：光纤连接器（光耦合器）插入损耗、光纤接口的污染损耗、光纤光缆固有损耗、弯曲损耗、外力作用损耗等。

2、现有的技术手段，主要是强化生产过程控制和设备通电调试来确任光纤光缆通信正常。设备在实际使用过程中，光发送器老化导致光功率下降、光接收器老化导致接收灵敏度下降，电磁干扰、污染物（主要是粉尘）进入光纤接口、外作用力损伤光纤光缆等因数，导致光路损耗增大，达到或低于光接收器临界值时，会引发光通信故障。

3、由于光信号传输过程的损耗无法量化检测，现有的技术手段除了设计之初放一定的余量，无法在产品交付后有效检测、避免类似的光通信故障。

技术实现思路

1、本发明的目的之一是为了克服以上技术的不足，提供一种变频器光纤通信链路自检测装置，通过设备自主检查，提前发现变频器光纤通信链路中的隐患，减少或避免在变频器运行过程中由于光纤通信故障导致的设备故障。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变频器光纤通信链路自检测装置，包括控制器模块k1、控制器模块k2、以及分别连接控制器模块k1和控制器模块k2的可调电源p1和可调电源p2，所述的控制器模块k1两侧分别连接光接收器rx1和光发送器tx1，所述的控制器模块k2两侧分别连接光接收器rx2和光发送器tx2，光发送器tx1和光接收器rx2通过光纤1连接，光发送器tx2和光接收器rx1通过光纤2连接，所述的可调电源p1同时为控制器模块k1、光发送器tx1、光接收器rx1提供工作电源，可调电源p2同时为控制器模块k2、光发送器tx2、光接收器rx2提供工作电源；所述的控制器模块k1通过光发送器tx1把电信号转换为光信号，光信号通过光纤1传输到光接收器rx2，光接收器rx2把光信号转换为电信号传输给控制器模块k2，控制器模块k2通过光发送器tx2把电信号转换为光信号，光信号通过光纤2传输到光接收器rx1，光接收器rx1把光信号转换为电信号传输给控制器模块k1；所述的控制器模块k1或控制器模块k2上还连接有变频器全控型半导体器件控制电路，控制器模块k1或控制器模块k2根据信号内容控制对应的全控型半导体器件进行工作，控制器模块k1和控制器模块k2分别控制可调电源p1和可调电源p2输出控制及光通信模块的额定工作电压v0、控制及光通信模块的最大工作电压v1、控制及光通信模块的最小工作电压v2及锯齿波。

3、所述的一种变频器光纤通信链路自检测装置，其全控型半导体器件包括但不限于igct、igbt、mos管。

4、所述的一种变频器光纤通信链路自检测装置，其特征在于，所述的锯齿波占空比为50%，波峰电压v2，波谷电压v1，频率为全控型半导体器件工作频率的1倍、3倍、5倍。

5、所述的一种变频器光纤通信链路自检测装置，其控制器模块k1型号为mcu控制芯片pic16f887，控制器模块k2型号为mcu控制芯片pic16f818，光发送器tx1和光发送器tx2型号为hfbr1412，光接收器rx1和光接收器rx2型号为hfbr2412，光发送器tx1（tx2）的驱动控制器件tk1（tk2）为晶体管mmbt3904。所述的可调电源p1和可调电源p2的输出额定工作电压v0为5v，最大工作电压v1为5.5v，最小工作电压v2为4v。

6、本发明的目的之二是提供一种变频器光纤通信链路自检测装置的自检测方法，包括如下步骤：

7、（1）设备开机自检或有光纤通信链路自检测时，由控制器模块k1发起光纤通信链路自检测；

8、（2）控制器模块k1控制可调电源p1输出额定工作电压v0；

9、（3）控制器模块k1通过光发送器tx1向光接收器rx2发送测试码，光接收器rx2把测试码传给控制器模块k2，控制器模块k2控制可调电源p2输出电压v0，控制器模块k2通过光发送器tx2向光接收器rx1发送测试码，光接收器rx1把测试码传给控制器模块k1；

10、（4）判断：控制器模块k1收到测试码且正确，程序进入下一步；控制器模块k1没有收到测试码或者收到测试码错误，输出额定电压通信故障1，自检测结束，程序返回；

11、（5）控制器模块k1控制可调电源p1输出最小工作电压v1；

12、（6）控制器模块k1通过光发送器tx1向光接收器rx2发送测试码，光接收器rx2把测试码传给控制器模块k2，控制器模块k2控制可调电源p2输出最小工作电压v1，控制器模块k2通过光发送器tx2向光接收器rx1发送测试码，光接收器rx1把测试码传给控制器模块k1；

13、（7）判断：控制器模块k1收到测试码且正确，程序进入下一步；控制器模块k1没有收到测试码或者收到测试码错误，输出过低压通信故障2，自检测结束，程序返回；

14、（8）控制器模块k1控制可调电源p1输出最大工作电压v2；

15、（9）控制器模块k1通过光发送器tx1向光接收器rx2发送测试码，光接收器rx2把测试码传给控制器模块k2，控制器模块k2控制可调电源p2输出电压v2，控制器模块k2通过光发送器tx2向光接收器rx1发送测试码，光接收器rx1把测试码传给控制器模块k1；

16、（10）判断：控制器模块k1收到测试码且正确，程序进入下一步；控制器模块k1没有收到测试码或者收到测试码错误，输出过压通信故障3，自检测结束，程序返回；

17、（11）控制器模块k1控制可调电源p1输出锯齿波；

18、（12）控制器模块k1通过光发送器tx1向光接收器rx2发送测试码，光接收器rx2把测试码传给控制器模块k2，控制器模块k2控制可调电源p2输出锯齿波，控制器模块k2通过光发送器tx2向光接收器rx1发送测试码，光接收器rx1把测试码传给控制器模块k1；

19、（13）判断：控制器模块k1收到测试码且正确，程序进入下一步；控制器模块k1没有收到测试码或者收到测试码错误，输出锯齿波通信故障4，程序返回；

20、（14）控制器模块k1控制可调电源p1输出额定工作电压v0；

21、（15）控制器模块k1通过光发送器tx1向光接收器rx2发送测试码，光接收器rx2把测试码传给控制器模块k2，控制器模块k2控制可调电源p2输出电压v0，控制器模块k2通过光发送器tx2向光接收器rx1发送测试码，光接收器rx1把测试码传给控制器模块k1；

22、（16）判断：控制器模块k1收到测试码且正确，程序进入下一步；控制器模块k1没有收到测试码或者收到测试码错误，输出通信故障5，程序返回；

23、（17）光纤通信链路工作正常，检测完毕，返回。

24、本发明的有益效果是：本发明自检测装置可于变频器上电开机，全控型半导体器件还未开始工作时，检测光通信链路通信效果，提前发现由于接触不良、线路损耗、信号干扰及光收发器老化失效等因数引发的通信质量下降，避免后续可能的故障，引起更大的设备故障损失。