本發(fā)明涉及電子領(lǐng)域，具體為一種高壓直流電源偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

高壓直流電源廣泛應(yīng)用在電力生產(chǎn)、冶金、化工等行業(yè)，是高壓靜電除塵設(shè)備的核心裝置。典型的高壓直流電源模型，其工作原理是：電路u、v端輸入380v電源，經(jīng)scr1、scr2可控硅組控制調(diào)整輸出的電壓高低，由變壓器b進(jìn)行升壓，d1、d2、d3、d4組成高壓全波整流電路，電路輸出（+）端接地，電路輸出（-）端輸出連續(xù)可調(diào)的負(fù)高電壓。

圖1中，scr1、scr2分別控制工頻交流電源正、負(fù)半周的導(dǎo)通角以實(shí)現(xiàn)調(diào)整電壓的目的，電路要求scr1和scr2的導(dǎo)通參數(shù)必須匹配，控制scr1、scr2導(dǎo)通的脈沖相對(duì)于工頻交流電源波形0點(diǎn)的正負(fù)半周的導(dǎo)通時(shí)間一致，才能保證經(jīng)scr1、scr2調(diào)整的電源正負(fù)波形對(duì)稱。高壓直流電源在運(yùn)行過程中，假如上述條件不能滿足，特別是故障情況下，如控制電路故障、可控硅組其中一只損壞、由于可控硅質(zhì)量問題引起導(dǎo)通參數(shù)變化等情況，都會(huì)使經(jīng)scr1、scr2調(diào)整的電源波形畸變，指示電源正負(fù)波形達(dá)不到對(duì)稱條件，這樣在調(diào)整后的電源電壓當(dāng)中就會(huì)出現(xiàn)幅度不等的直流電壓電流分量，因升壓變壓器b的初級(jí)繞組中直流電阻很小，所以當(dāng)電源電壓的直流分量信號(hào)幅度很小時(shí)，變壓器初級(jí)繞組中就會(huì)產(chǎn)生幅度很大的直流電流，這種情況的出現(xiàn)稱為高壓直流電源升壓變壓器的偏勵(lì)磁離。

而偏勵(lì)磁故障現(xiàn)象的發(fā)生，會(huì)導(dǎo)致電路輸入回路電流大大增加，致使升壓變壓器初次繞組嚴(yán)重發(fā)熱，當(dāng)偏勵(lì)磁直流電流超過一定值時(shí)，很容易引起升壓變壓器和可控硅元件燒壞，致使故障損失進(jìn)一步擴(kuò)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種高壓直流電源偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)到偏勵(lì)磁現(xiàn)象故障的發(fā)生，并通過相應(yīng)的控制程序，迅速停機(jī)并告警，避免故障范圍和損失擴(kuò)大。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種高壓直流電源偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置，包括

電源輸出端；整流器，連接于所述電源輸出端；升壓變壓器，連接于所述整流器；高壓全波整流器，連接于所述升壓變壓器，所述高壓全波蒸餾電路用于對(duì)經(jīng)所述升壓變壓器升壓后的電源信號(hào)進(jìn)行整流；其中，所述升壓變壓器的初級(jí)繞組接線端前設(shè)有采樣輸出端，所述采樣輸出端上連接有偏勵(lì)磁檢測(cè)器，所述偏勵(lì)磁檢測(cè)器用于檢測(cè)經(jīng)所述整流器整流后的電源信號(hào)是否發(fā)生偏勵(lì)磁故障。

所述偏勵(lì)磁檢測(cè)器包括輸入信號(hào)濾波器，連接于所述采樣輸出端，所述輸入信號(hào)濾波器用于接收所述整流器整流后的電源信號(hào)，并將該電源信號(hào)作為采樣信號(hào)，以及用于濾除該采樣信號(hào)中的交流信號(hào)成分，當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，所述輸入信號(hào)濾波器檢出故障狀態(tài)下該采樣信號(hào)中的偏勵(lì)磁直流信號(hào)；輸入光電耦合器，連接于所述輸入信號(hào)濾波器，所述輸入光電耦合器用于檢測(cè)偏勵(lì)磁直流分量的正負(fù)信號(hào)；輸出信號(hào)濾波器，連接于所述光電耦合器的輸出端，所述輸出信號(hào)濾波器用于去除經(jīng)所述光電耦合器輸出處理后的采樣信號(hào)的雜波和干擾信號(hào)；雙運(yùn)放集成電路，與外圍元件組成兩路比較器，兩路所述比較器分別連接于一所述輸出信號(hào)濾波器，當(dāng)一所述輸入光電耦合器檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流信號(hào)分量時(shí)，與之對(duì)應(yīng)連接的所述比較器對(duì)應(yīng)端輸出電壓。

所述偏勵(lì)磁檢測(cè)器還包括或門電路，其輸入端連接于兩路所述比較器；末級(jí)光電耦合器，其輸入端連接于所述或門電路的輸出端，其輸出端連接于后級(jí)信號(hào)處理裝置。

所述輸入信號(hào)濾波器包括電阻r1、電阻r2、電阻r3、電容器c1、電容器c2，其中，所述電阻r1的前端連接于所述升壓變壓器的第一采樣輸出端，所述電阻r2串連于所述電阻r1的后端，所述電阻r3串連于所述電阻r2的后端；所述電容器c1一端連接于所述電阻r1與所述電阻r2之間，另一端連接于所述升壓變壓器的第二采樣輸出端；所述電容器c2一端連接于所述電阻r2與所述電阻r3之間，另一端連接于所述升壓變壓器的第二采樣輸出端。

所述輸入光電耦合器包括光電耦合器g1、光電耦合器g2以及電阻r4、電阻r6；其中，所述光電耦合器g1的陽極連接于所述電阻r3的后端，所述光電耦合器g1的陰極連接于所述升壓變壓器的第二采樣輸出端，所述光電耦合器g2的陰極連接于所述電阻r3的后端，所述光電耦合器g2的陽極連接于所述升壓變壓器的第二采樣輸出端；所述電阻r4的一端連接于所述光電耦合器g1的集電極，所述電阻r6的一端連接于所述光電耦合器g2的集電極，且所述電阻r4的另一端連接于所述電阻r6另一端；其中，當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，且所述光電耦合器g1檢出偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)，該偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)為正時(shí)信號(hào)；當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，且所述光電耦合器g2檢出偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)，該偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)為負(fù)時(shí)信號(hào)；所述電阻r4、電阻r6與所述電阻r1、r2、r3的阻值參數(shù)相匹配；所述電阻r4、電阻r6用于將所述光電耦合器g1、光電耦合器g2在一定輸入信號(hào)范圍內(nèi)偏置在線性狀態(tài)，即當(dāng)所述光電耦合器g1、光電耦合器g2的輸出信號(hào)幅度隨輸入直流分量的信號(hào)幅度大小反相變化。

所述輸出信號(hào)濾波器包括第一信號(hào)濾波器和第二信號(hào)濾波器；所述第一信號(hào)濾波器，連接于所述光電耦合器g1的集電極；所述第一信號(hào)濾波器包括電阻r5、電阻r8以及電容c3；所述第二信號(hào)濾波器，連接于所述光電耦合器g2的集電極；所述第二信號(hào)濾波器包括電阻r7、電阻r7以及電容c4。所述比較器包括一路比較器和二路比較器；其中，所述一路比較器包括第一運(yùn)放集成電路以及可調(diào)電位器vr1、電阻r10、電阻r13、可調(diào)電位器vr4；其中，所述二路比較器包括第二運(yùn)放集成電路以及可調(diào)電位器vr3、電阻r11、電阻r12、可調(diào)電位器vr2；其中，所述第一運(yùn)放集成電路的陰極用于接收所述光電耦合器g1的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第一路的比較信號(hào)，所述第二運(yùn)放集成電路的陽極用于接收所述光電耦合器g1的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第二路的比較基準(zhǔn)信號(hào)；其中，所述第二運(yùn)放集成電路的陰極用于接收所述光電耦合器g2的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第二路的比較信號(hào)，所述第一運(yùn)放集成電路的陽極用于接收所述光電耦合器g2的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第一路的比較基準(zhǔn)信號(hào)；當(dāng)所述光電耦合器g1檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)時(shí)，所述第一運(yùn)放集成電路的輸出端有電壓輸出；當(dāng)所述光電耦合器g2檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)時(shí)，所述第二運(yùn)放集成電路的輸出端有電壓輸出。

所述或門電路包括二極管d1、二極管d2，所述二極管d1的輸入端連接于所述一路比較器的輸出端，所述二極管d2的輸入端連接于所述二路比較器的輸出端；所述二極管d1、二極管d2的輸出端均連接于所述末級(jí)光電耦合器的陽極。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明的高壓直流電源偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置，能夠及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)到偏勵(lì)磁現(xiàn)象故障的發(fā)生，并通過相應(yīng)的控制程序，迅速停機(jī)并告警，避免故障范圍和損失擴(kuò)大，能夠使運(yùn)行維修人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理故障，裝置簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，在運(yùn)用時(shí)，有效的提高了高壓直流電源的檢測(cè)效率和工作效率，有利于提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電路圖。

圖2是本實(shí)施例中的偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置的模塊圖。

圖3是本實(shí)施例中的偏勵(lì)磁檢測(cè)器的模塊圖。

圖4是圖3的偏勵(lì)磁檢測(cè)器的電路圖。

其中，

1電源輸出端；2整流器；

3升壓變壓器；4高壓全波整流器；

5偏勵(lì)磁檢測(cè)器；51輸入信號(hào)濾波器；

52輸入光電耦合器；53比較器；

54或門電路；55末級(jí)光電耦合器。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實(shí)施的特定實(shí)施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

實(shí)施例，如圖1、圖2所示，一種高壓直流電源偏勵(lì)磁檢測(cè)裝置，包括

電源輸出端1、整流器2、升壓變壓器3、高壓全波整流器4以及偏勵(lì)磁檢測(cè)器5。

電源輸出端1包括u相、v相，輸出電壓為380v。

整流器2連接于所述電源輸出端1.具體的，整流器2包括第一可控硅整流器（scr1）、第二可控硅整流器（scr2），其連接方式如圖1所示，由于其為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

升壓變壓器3連接于整流器2。升壓變壓器3初級(jí)繞組接線端前設(shè)有采樣輸出端，其中，采樣輸出端包括第一采樣輸出端（a端）和第二采樣輸出端（b端）。

高壓全波整流器4連接于所述升壓變壓器3的輸出端，該高壓全波蒸餾電路用于對(duì)經(jīng)所述升壓變壓器3升壓后的電源信號(hào)進(jìn)行整流。其具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在此不再贅述。

偏勵(lì)磁檢測(cè)器5包括第一輸入端（a’端）和第二輸入端（b’端），其中，第一輸入端（a’端）連接于所述第一采樣輸出端（a端）；第二輸入端（b’端）連接于第二采樣輸出端（b端）。該偏勵(lì)磁檢測(cè)器5用于檢測(cè)經(jīng)所述整流器整流后的電源信號(hào)是否發(fā)生偏勵(lì)磁故障。

具體的，如圖3所示，偏勵(lì)磁檢測(cè)器5包括輸入信號(hào)濾波器51、輸入光電耦合器52、兩路比較器、或門電路54以及末級(jí)光電耦合器55。

如圖4所示，圖4中，電阻r1至r16為金屬膜電阻，其中電阻r1至電阻r3的功率在1w以上，電阻r4至電阻r16功率要求功率在1/4w以上，vr1至vr4為高精度可調(diào)電位器，電容c1、電容c2要求耐壓在400v以上的普通電容器，電容c3、電容c4是耐壓25v以上的電解電容器，g1至g3為光電耦合器，本實(shí)施例中采用一只雙運(yùn)放集成電路，其中分為第一運(yùn)放集成電路（1/2u1）、和第二運(yùn)放集成電路（2/2u1），1/2u1、2/2u1為兩個(gè)普通運(yùn)算放大器，d1、d2為兩只普通硅二極管。

具體的，輸入信號(hào)濾波器51連接于所述采樣輸出端，所述輸入信號(hào)濾波器51用于接收所述整流器整流后的電源信號(hào)，并將該電源信號(hào)作為采樣信號(hào)，以及用于濾除該采樣信號(hào)中的交流信號(hào)成分，當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，所述輸入信號(hào)濾波器51檢出故障狀態(tài)下該采樣信號(hào)中的偏勵(lì)磁直流信號(hào)。

其中，該輸入信號(hào)濾波器51包括電阻r1、電阻r2、電阻r3、電容器c1、電容器c2，其中，所述電阻r1的前端連接于所述升壓變壓器3的第一采樣輸出端（a端），所述電阻r2串連于所述電阻r1的后端，所述電阻r3串連于所述電阻r2的后端。所述電容器c1一端連接于所述電阻r1與所述電阻r2之間，另一端連接于所述升壓變壓器3的第二采樣輸出端（b端）；所述電容器c2一端連接于所述電阻r2與所述電阻r3之間，另一端連接于所述升壓變壓器3的第二采樣輸出端（b端）。輸入信號(hào)濾波器51將采樣信號(hào)中的交流成分濾除，當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，輸入信號(hào)濾波器51將故障狀態(tài)下采樣信號(hào)中的的直流分量信號(hào)檢出。

輸入光電耦合器52連接于所述輸入信號(hào)濾波器51，所述輸入光電耦合器52用于檢測(cè)偏勵(lì)磁直流分量的正負(fù)信號(hào)。

輸入光電耦合器52包括光電耦合器g1、光電耦合器g2以及電阻r4、電阻r6。其中，所述光電耦合器g1的陽極連接于所述電阻r3的后端，所述光電耦合器g1的陰極連接于所述升壓變壓器3的第二采樣輸出端，所述光電耦合器g2的陰極連接于所述電阻r3的后端，所述光電耦合器g2的陽極連接于所述升壓變壓器3的第二采樣輸出端；所述電阻r4的一端連接于所述光電耦合器g1的集電極，所述電阻r6的一端連接于所述光電耦合器g2的集電極，且所述電阻r4的另一端連接于所述電阻r6另一端。

其中，當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，且所述光電耦合器g1檢出偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)，該偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)為正時(shí)信號(hào)；當(dāng)發(fā)生偏勵(lì)磁故障時(shí)，且所述光電耦合器g2檢出偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)，該偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)為負(fù)時(shí)信號(hào)；所述電阻r4、電阻r6與所述電阻r1、r2、r3的阻值參數(shù)相匹配；所述電阻r4、電阻r6用于將所述光電耦合器g1、光電耦合器g2在一定輸入信號(hào)范圍內(nèi)偏置在線性狀態(tài)，即當(dāng)所述光電耦合器g1、光電耦合器g2的輸出信號(hào)幅度隨輸入直流分量的信號(hào)幅度大小反相變化。

輸出信號(hào)濾波器連接于所述光電耦合器的輸出端。所述輸出信號(hào)濾波器用于去除經(jīng)所述光電耦合器輸出處理后的采樣信號(hào)的雜波和干擾信號(hào)。

輸出信號(hào)濾波器包括第一信號(hào)濾波器和第二信號(hào)濾波器。所述第一信號(hào)濾波器連接于所述光電耦合器g1的集電極，具體的，所述第一信號(hào)濾波器包括電阻r5、電阻r8以及電容c3；所述第二信號(hào)濾波器連接于所述光電耦合器g2的集電極；所述第二信號(hào)濾波器包括電阻r7、電阻r7以及電容c4，具體的連接方式如圖3所示。

兩路比較器53分別連接于一所述輸出信號(hào)濾波器，當(dāng)一所述輸入光電耦合器52檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流信號(hào)分量時(shí)，與之對(duì)應(yīng)連接的比較器53對(duì)應(yīng)端輸出電壓。

比較器53包括一路比較器和二路比較器；其中，所述一路比較器包括第一運(yùn)放集成電路以及可調(diào)電位器vr1、電阻r10、電阻r13、可調(diào)電位器vr4；其中，所述二路比較器包括第二運(yùn)放集成電路以及可調(diào)電位器vr3、電阻r11、電阻r12、可調(diào)電位器vr2。

其中，所述第一運(yùn)放集成電路的陰極用于接收所述光電耦合器g1的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第一路的比較信號(hào)，所述第二運(yùn)放集成電路的陽極用于接收所述光電耦合器g1的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第二路的比較基準(zhǔn)信號(hào)；其中，所述第二運(yùn)放集成電路的陰極用于接收所述光電耦合器g2的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第二路的比較信號(hào)，所述第一運(yùn)放集成電路的陽極用于接收所述光電耦合器g2的集電極發(fā)出的輸出信號(hào)，并將該輸出信號(hào)作為第一路的比較基準(zhǔn)信號(hào)；當(dāng)所述光電耦合器g1檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)時(shí)，所述第一運(yùn)放集成電路的輸出端有電壓輸出；當(dāng)所述光電耦合器g2檢測(cè)到偏勵(lì)磁直流分量信號(hào)時(shí)，所述第二運(yùn)放集成電路的輸出端有電壓輸出。通過配合調(diào)整可調(diào)電位器vr1、可調(diào)電位器vr4和可調(diào)電位器vr3、可調(diào)電位器vr2的阻值，可分別調(diào)節(jié)兩路比較器的靈敏度。

所述偏勵(lì)磁檢測(cè)器5還包括或門電路54，其輸入端連接于兩路所述比較器；末級(jí)光電耦合器55，其輸入端連接于所述或門電路54的輸出端，其輸出端連接于后級(jí)信號(hào)處理裝置。

所述或門電路54包括二極管d1、二極管d2，所述二極管d1的輸入端連接于所述一路比較器的輸出端，所述二極管d2的輸入端連接于所述二路比較器的輸出端；所述二極管d1、二極管d2的輸出端均連接于所述末級(jí)光電耦合器55的陽極。末級(jí)光電耦合器55g3是與前端檢測(cè)電路隔離輸出的元件，是本實(shí)施例中的檢測(cè)電路為了方便與后級(jí)信號(hào)處理裝置的微處理器、plc等設(shè)備的連接而設(shè)置的。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。