本實(shí)用新型屬于故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置的故障診斷系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，整流裝置已經(jīng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、通信和發(fā)電等各領(lǐng)域，但整流裝置本身的故障類繁多，通常作為電源或者電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一旦發(fā)生故障，造成的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，甚至?xí)斐扇藛T傷亡。長(zhǎng)期以來(lái)，人們由于無(wú)法準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，因而不能預(yù)知事故的發(fā)生,所以不得不采取兩種維修對(duì)策：等設(shè)備壞了再進(jìn)行維修。這種方法往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因?yàn)榈仍O(shè)備運(yùn)行到破壞為止，就需要昂貴的維修費(fèi)，嚴(yán)重的破壞甚至需要更換設(shè)備；定期檢修設(shè)備，雖然有一定的計(jì)劃性和預(yù)防性，但如無(wú)故障，則經(jīng)濟(jì)損失較大。因而，合理的維修應(yīng)該是預(yù)知性維修，在設(shè)備尚未出現(xiàn)故障前就能監(jiān)測(cè)到故障隱患，提前預(yù)報(bào)，以便適時(shí)、合理地采取措施。另外，可控硅直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速裝置中易出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩不夠，造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的不穩(wěn)定，影響設(shè)備的工作。因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、設(shè)計(jì)合理、易操作的直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置的故障診斷系統(tǒng)，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)警，防止故障的發(fā)生或擴(kuò)大，發(fā)生故障后能對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位，方便檢修，縮短了故障的維修時(shí)間，避免電動(dòng)機(jī)停機(jī)維修，提高工作效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)警，防止故障的發(fā)生或擴(kuò)大，本實(shí)用新型提供一種直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置的故障診斷系統(tǒng)，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型的直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置的故障診斷系統(tǒng)，其特殊之處在于：包括用于對(duì)直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置模擬量進(jìn)行檢測(cè)的模擬數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元、用于對(duì)直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置開(kāi)關(guān)量進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)字量采集電路、微控制器1以及與微控制器1相接的液晶觸摸屏9，

所述模擬數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元包括依次相接的數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊5、信號(hào)處理模塊3和PXI數(shù)據(jù)采集卡2，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊5包括三相電壓檢測(cè)模塊5-1、三相電流檢測(cè)模塊5-2、整流電壓檢測(cè)模塊5-3、電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4及電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊5-5，

所述三相電壓檢測(cè)模塊5-1、三相電流檢測(cè)模塊5-2、整流電壓檢測(cè)模塊5-3、電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4及電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊5-5分別依次通過(guò)信號(hào)處理模塊3、PXI數(shù)據(jù)采集卡2與微控制器1的輸入端相接；

所述數(shù)字量采集電路4與微控制器1的輸入端連接。

上述故障診斷系統(tǒng)還包括以太網(wǎng)通信電路及監(jiān)控終端，所述微控制器通過(guò)太網(wǎng)通信電路與監(jiān)控終端連接。

上述故障診斷系統(tǒng)還包括與微控制器連接的存儲(chǔ)器。

上述故障診斷系統(tǒng)還包括與微控制器連接的報(bào)警器。

上述信號(hào)處理模塊3為NI-SCXI-1125信號(hào)處理模塊，所述PXI數(shù)據(jù)采集卡2為NI_PXI-6132數(shù)據(jù)采集卡。

上述三相電壓檢測(cè)模塊5-1包括WB V411S07交流電壓傳感器，所述三相電流檢測(cè)模塊5-2和電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊5-5均包括WB 1221LY05-G霍爾電流傳感器；所述整流電壓檢測(cè)模塊5-3和電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4均包括V021 YB08-SS霍爾電壓傳感器。

上述數(shù)字量采集電路4包括光電耦合器U1，所述光電耦合器U1的陽(yáng)極經(jīng)電阻R1與5V電源輸出端相接，所述光電耦合器U1的集電機(jī)分兩路，一路經(jīng)電阻R2與5V電源輸出端相接，另一路與微控制器1相接。

上述微控制器1包括MSP430單片機(jī)或ARM微控制器。

上述以太網(wǎng)通信電路6包括芯片BCM5690；所述監(jiān)控終端7為PC上位機(jī)。

上述存儲(chǔ)器10包括芯片AT24C04。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置模擬數(shù)據(jù)檢測(cè)單元，實(shí)時(shí)檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的電壓、電流及整流裝置輸出的整流電壓，并將采集直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置的電壓信號(hào)、電流信號(hào)和整流電壓信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理模塊進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為PXI數(shù)據(jù)采集卡可以接收的信號(hào)，且PXI數(shù)據(jù)采集卡移植方便。

2、通過(guò)設(shè)置數(shù)字量采集電路，對(duì)交流進(jìn)線開(kāi)關(guān)和直流快開(kāi)的工作狀態(tài)進(jìn)行采集，并將采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量發(fā)送至微控制器，以便于進(jìn)步判斷，為直流電動(dòng)機(jī)的故障分析提供依據(jù)。

3、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置以太網(wǎng)通信電路，可將模擬數(shù)據(jù)和數(shù)字量數(shù)據(jù)等檢測(cè)信息通過(guò)無(wú)線的方式傳送至監(jiān)控終端，并用液晶觸摸屏對(duì)檢測(cè)信息進(jìn)行同步顯示，通過(guò)報(bào)警電路對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的故障進(jìn)行報(bào)警提醒，方便快捷。

4、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎合理，實(shí)現(xiàn)方便且成本低。

5、本實(shí)用新型電路簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用簡(jiǎn)便，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生之前進(jìn)行預(yù)警，防止故障的發(fā)生或擴(kuò)大，發(fā)生故障后能對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位，方便檢修，縮短了故障的維修時(shí)間，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。

圖2為本實(shí)用新型數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊的電路原理框圖。

圖3為本實(shí)用新型數(shù)字量采集電路的電路原理圖。

其中附圖標(biāo)記為:1—微控制器；2—PXI數(shù)據(jù)采集卡；3—信號(hào)處理模塊；4—數(shù)字量采集電路；5—數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊；5-1—三相電壓檢測(cè)模塊；5-2—三相電流檢測(cè)模塊；5-3—整流電壓檢測(cè)模塊；5-4—電機(jī)電壓檢測(cè)模塊；5-5—電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊；6—以太網(wǎng)通信電路；7—監(jiān)控終端；8—報(bào)警模塊；9—觸摸屏；10—存儲(chǔ)器。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括微控制器1以及與微控制器1相接的液晶觸摸屏9、存儲(chǔ)器10和與監(jiān)控終端7進(jìn)行無(wú)線通信的以太網(wǎng)通信電路6，所述微控制器1的輸入端接有用于對(duì)直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置模擬量進(jìn)行檢測(cè)的模擬數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元和用于對(duì)直流電動(dòng)機(jī)可控硅調(diào)速裝置開(kāi)關(guān)量進(jìn)行檢測(cè)的數(shù)字量采集電路4，所述模擬數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)單元包括依次相接的數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊5、信號(hào)處理模塊3和PXI數(shù)據(jù)采集卡2，所述微控制器1的輸出端接有報(bào)警模塊8，所述數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊5包括三相電壓檢測(cè)模塊5-1、三相電流檢測(cè)模塊5-2和整流電壓檢測(cè)模塊5-3，以及電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4和電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊5-5，所述PXI數(shù)據(jù)采集卡2的輸出端與微控制器1的輸入端相接。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理模塊3為NI-SCXI-1125信號(hào)處理模塊。

本實(shí)施例中，所述PXI數(shù)據(jù)采集卡2為NI_PXI-6132數(shù)據(jù)采集卡。

本實(shí)施例中，所述三相電壓檢測(cè)模塊5-1包括WB V411S07交流電壓傳感器，所述三相電流檢測(cè)模塊5-2和電機(jī)電樞電流檢測(cè)模塊5-5均包括WB 1221LY05-G霍爾電流傳感器；所述整流電壓檢測(cè)模塊5-3和電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4均包括V021YB08-SS霍爾電壓傳感器。

如圖3所示，本實(shí)施例中，所述數(shù)字量采集電路4包括光電耦合器U1，所述光電耦合器U1的陽(yáng)極經(jīng)電阻R1與5V電源輸出端相接，所述光電耦合器U1的集電機(jī)分兩路，一路經(jīng)電阻R2與5V電源輸出端相接，另一路與微控制器1相接。

本實(shí)施例中，所述以太網(wǎng)通信電路6包括芯片BCM5690。

本實(shí)施例中，所述監(jiān)控終端7為PC上位機(jī)。

本實(shí)施例中，所述存儲(chǔ)器10包括芯片AT24C04。

本實(shí)施例中，所述微控制器1包括MSP430單片機(jī)或ARM微控制器。

本實(shí)用新型使用時(shí)，通過(guò)液晶觸摸屏9預(yù)先設(shè)定三相電壓閾值、三相電流閾值、整流電壓閾值、電機(jī)電壓閾值和電樞電流閾值，三相電壓檢測(cè)模塊5-1實(shí)時(shí)檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的三相電壓并將采集到的三相電壓發(fā)送至信號(hào)處理模塊3，三相電流檢測(cè)模塊5-2實(shí)時(shí)檢測(cè)直流電動(dòng)機(jī)的三相電流并將采集到的三相電流發(fā)送至信號(hào)處理模塊3，整流電壓檢測(cè)模塊5-3實(shí)時(shí)檢測(cè)整流裝置輸出的整流電壓并將采集到的電壓發(fā)送至信號(hào)處理模塊3，電機(jī)電壓檢測(cè)模塊5-4實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)電壓并將采集到的電機(jī)電壓發(fā)送至信號(hào)處理模塊3，電機(jī)電樞電流模塊5-5實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)的電樞電流并將采集到的電樞電流發(fā)送至信號(hào)處理模塊3，信號(hào)處理模塊3將接收到的三相電壓信號(hào)、三相電流信號(hào)、整流電壓信號(hào)、電機(jī)電壓信號(hào)和電樞電流信號(hào)等檢測(cè)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換為PXI數(shù)據(jù)采集卡2可以接收的信號(hào)范圍后送入PXI數(shù)據(jù)采集卡2，PXI數(shù)據(jù)采集卡2再將轉(zhuǎn)換后的檢測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至微控制器1，微控制器1經(jīng)過(guò)處理得到三相電壓、三相電流、整流電壓、電機(jī)電壓和電樞電流并將分別與三相電壓閾值、三相電流閾值、整流電壓閾值、電機(jī)電壓閾值和電樞電流閾值進(jìn)行比較，微控制器1通過(guò)以太網(wǎng)通信電路6將三相電壓、三相電流、整流電壓、電機(jī)電壓和電樞電流等檢測(cè)數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控終端7，便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，并通過(guò)液晶觸摸屏9對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，同步存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器10中，便于查看；當(dāng)微控制器1接收到的三相電壓超過(guò)預(yù)先設(shè)定的三相電壓閾值時(shí)，微控制器1通知報(bào)警模塊8進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)液晶觸摸屏9顯示三相電壓異常；當(dāng)微控制器1接收到的三相電流超過(guò)預(yù)先設(shè)定的三相電流閾值時(shí)，微控制器1通知報(bào)警模塊8進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)液晶觸摸屏9顯示三相電流異常；微控制器1接收到的整流電壓超過(guò)預(yù)先設(shè)定的整流電壓閾值時(shí)，微控制器1通知報(bào)警模塊8進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)液晶觸摸屏9顯示整流電壓異常；微控制器1接收到的電機(jī)電壓超過(guò)預(yù)先設(shè)定的電機(jī)電壓閾值時(shí)，微控制器1通知報(bào)警模塊8進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)液晶觸摸屏9顯示電機(jī)電壓異常；微控制器1接收到的電樞電流超過(guò)預(yù)先設(shè)定的電樞電流閾值時(shí)，微控制器1通知報(bào)警模塊8進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)液晶觸摸屏9顯示電樞電流異常；同時(shí)，數(shù)字量采集電路4交流進(jìn)線開(kāi)關(guān)和直流快開(kāi)的工作狀態(tài)進(jìn)行采集，并將采集到的開(kāi)關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量發(fā)送至微控制器，以便于進(jìn)步判斷。通過(guò)對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，便于工作人員對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)故障的發(fā)生位置進(jìn)行定位，防止故障的發(fā)生或擴(kuò)大，方便排查維修，縮短了故障的維修時(shí)間，避免電動(dòng)機(jī)停機(jī)維修，提高工作效率。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。