水輪發電機轉子線圈溫度測量儀的製作方法

2023-12-03 23:20:41 4

專利名稱：水輪發電機轉子線圈溫度測量儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水輪發電機轉子線圈溫度測量儀。
背景技術：
隨著水輪發電機組容量的不斷增大，水輪發電機組運行的安全問題越來越引起重視，而水輪發電機組轉子線圈的溫度分布直接影響到水輪發電機組的安全運行，因此，對水輪發電機組轉子線圈溫度分布的試驗研究就顯得十分重要，且此試驗研究結果不僅可以驗證發電機組的設計，而且對發電機組的設計有一定指導作用，現有發電機組轉子線圈溫度分布的測量採用單片機為核心，對溫度傳感器進行AD採樣，並通過無線數傳模塊傳到上位計算機，從而得到轉子線圈溫度數據，此種方法存在兩個弊端其一，數據採集記錄儀的核心部分由單片機及一些外圍電路組成的，抗幹擾性比較差；其二，無線數傳模塊誤碼率較 高，以上所闡述的兩個弊端在發電機高轉速下尤其嚴重。

發明內容
本發明的目的是提供一種結構簡單、傳輸距離長、採集和傳輸速度快、實時性好、抗幹擾強、移動性好和誤碼率低的水輪發電機轉子線圈溫度測量儀。本發明是通過以下技術方案實現的本發明的技術方案為一種水輪發電機轉子線圈溫度測量儀，由十二個溫度傳感器PtlOO、三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備、路由器、上位計算機四部分組成，三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備結構完全相同，每一套由具有模擬量數據採集功能的NI9217RTD模擬量數據採集模塊(9)，插入帶有標準串行接口RS232串口插座的具有無線收發功能的NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒(8)中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備中NI 9217RTD模擬量數據採集模塊(9)，模擬量數據採集模塊的輸入端子分別與十二個完全相同的溫度傳感器鉬電阻(1)，溫度傳感器鉬電阻輸出信號的十二個引出線匯集後的引出線(10)連接，引出線(10)由安裝在發電機轉子磁極線圈(2)臨近磁扼(3)所需測量的位置上的十二個溫度傳感器鉬電阻，溫度傳感器鉬電阻輸出信號引出線分別穿過磁軛(3)不同的通風槽，匯集到十二個溫度傳感器輸出信號引線的匯集點(11)處得到的；NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒(8)，無線/乙太網盒的電源連接頭通過電源引線(7)連接到發電機轉子中心體(5)上，安裝的由發電機轉子上勵磁電壓供電的DC/DC電源模塊(6)的輸出端子；三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備由路由器進行IP位址分配；無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟體的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主控計算機向發電機轉子上的NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備發送採集數據指令，或是NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備向上位機發送數據，通過NIWLS/ENET-9000系列型數據採集設備中的NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒和DL-LinkDWA-130型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。本發明NI WLS/ENET-9000系列數據採集設備中NI 9217RTD模擬量數據採集模塊在高速模式下單通道採集時間只需2. 5ms，又因轉子在工作時實時進行旋轉，轉子溫度數據的獲得需採用無線通訊技術，本發明採用的WiFi (無線保真技術)標準無線區域網通信技術，傳輸速率為150Mbps，工作頻率範圍為2. 4GHz-2. 462GHz，無線電波的覆蓋半徑可達100米，因而此系統具有結構簡單、傳輸距離長、採集和傳輸速度快、實時性好、抗幹擾強、移動性好和誤碼率低的優點，本發明的上位機測控軟體是基於圖形化編程軟體實驗室虛擬儀器工程工作檯(LabVIEW)中的NI-DAQ模塊平臺編制的，開發時間短、模塊化、可移植性和界面友好的特點，本發明中由發電機轉子上的勵磁電壓給安裝在發電機轉子上各裝置供電，使得各裝置能夠得到可靠且不間斷的電源，這使發電機轉子線圈溫度分布測量在線監測成為可能，本發明成果非常有助於機組的安全運行及機組的維護，尤其對發電機組的結構設計和現場故障的排查有一定的指導作用。


圖I是本發明安裝在水輪發電機轉子處各裝置結構示意圖
圖2是本發明原理結構圖
具體實施例方式如圖I所示一種水輪發電機轉子線圈溫度測量儀由十二個溫度傳感器PtlOO、三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備、路由器、上位計算機四部分組成，三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備結構完全相同，每一套由具有模擬量數據採集功能的NI 9217RTD模擬量數據採集模塊9，插入帶有標準串行接口 RS232串口插座的具有無線收發功能的NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒8中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備中NI 9217RTD模擬量數據採集模塊9，模擬量數據採集模塊的輸入端子分別與十二個完全相同的溫度傳感器鉬電阻1，溫度傳感器鉬電阻輸出信號的十二個引出線匯集後的引出線10連接，引出線10由安裝在發電機轉子磁極線圈2臨近磁扼3所需測量的位置上的十二個溫度傳感器鉬電阻，溫度傳感器鉬電阻輸出信號引出線分別穿過磁軛3不同的通風槽，匯集到十二個溫度傳感器輸出信號引線的匯集點11處得到的；NIWLS/ENET-9163無線/乙太網盒8，無線/乙太網盒的電源連接頭通過電源引線7連接到發電機轉子中心體5上，如圖2所示，安裝的由發電機轉子上勵磁電壓供電的DC/DC電源模塊6的輸出端子；三套NIWLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備由路由器進行IP位址分配；無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟體的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主控計算機向發電機轉子上的NIWLS/ENET-9000系列型數據採集設備發送採集數據指令，或是NIWLS/ENET-9000系列型數據採集設備向上位機發送數據，通過NIWLS/ENET-9000系列型數據採集設備中的NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒和DL-Link DWA-130型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。模擬量數據採集模塊型號NI 9217，無線/乙太網盒型號NIWLS/ENET_9163，溫度傳感器鉬電阻型號Ptl00，路由器型號DL-LinkDI-7100，無線通信網卡型號DL_LinkDWA-130。本發明實現了對水輪發電機轉子線圈溫度分布的快速、可靠和準確測量，改變了長期以來在高轉速及 幹擾性強條件下無法獲得準確轉子線圈溫度分布的狀況，並可為發電機優化設計提供重要的科學依據。
權利要求
1.一種水輪發電機轉子線圈溫度測量儀，其特徵是由十二個溫度傳感器Ptioo、三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備、路由器、上位計算機四部分組成，三套NIWLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備結構完全相同，每一套由具有模擬量數據採集功能的NI 9217RTD模擬量數據採集模塊(9)，插入帶有標準串行接口 RS232串口插座的具有無線收發功能的NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒(8)中構成，它們之間通過標準串行接口 RS232串口進行通信信號連接；三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備中NI 9217RTD模擬量數據採集模塊(9)，模擬量數據採集模塊的輸入端子分別與十二個完全相同的溫度傳感器鉬電阻(1)，溫度傳感器鉬電阻輸出信號的十二個引出線匯集後的引出線(10)連接，引出線(10)由安裝在發電機轉子磁極線圈(2)臨近磁扼(3)所需測量的位置上的十二個溫度傳感器鉬電阻，溫度傳感器鉬電阻輸出信號引出線分別穿過磁軛(3)不同的通風槽，匯集到十二個溫度傳感器輸出信號引線的匯集點(11)處得到的；NI WLS/ENET-9163無線/乙太網盒(8)，無線/乙太網盒的電源連接頭通過電源引線(7)連接到發電機轉子中心體(5)上,安裝的由發電機轉子上勵磁電壓供電的DC/DC電源模塊(6)的輸出端子；三套NI WLS/ENET-9000系列型模擬量數據採集設備由路由器進行IP位址分配；無線通信網卡插裝在安裝有測控應用軟體的上位計算機USB通用串行總線插口上，由上位主 控計算機向發電機轉子上的NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備發送採集數據指令，或是NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備向上位機發送數據，通過NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備中的NIWLS/ENET-9163無線/乙太網盒和DL-Link DffA-130型無線通信網卡完成數據的無線發射和接收。
2.根據權利要求I所述的一種水輪發電機轉子線圈溫度測量儀，其特徵是模擬量數據採集模塊型號NI 9217，無線/乙太網盒型號NI WLS/ENET-9163，溫度傳感器鉬電阻型號Ptl00，路由器型號DL-Link DI-7100，無線通信網卡型號DL_Link DWA-130。
全文摘要
本發明公布了一種應用WiFi(無線保真技術)標準無線區域網通信技術實現水輪發電機轉子線圈溫度分布精確測量的測量儀，本發明中通過NI WLS/ENET-9000系列型數據採集設備對轉子線圈溫度進行採集，並通過基於WiFi(無線保真技術)標準無線區域網對指令和數據進行傳輸，從而通過上位主控計算機對轉子線圈溫度進行處理與分析，本發明實現了對發電機轉子線圈溫度分布的快速、可靠和準確測量，改變了長期以來採用單片機為核心及無線數傳模塊抗幹擾差，誤碼率高測量不準確的狀況，本發明非常有助於在高轉速及幹擾強的條件下進行發電機轉子線圈溫度試驗。
文檔編號G01K7/18GK102967385SQ20121016240
公開日2013年3月13日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者胡麗傑, 劉瑩, 畢純輝, 梁彬, 韓波, 王洪泉, 高尚 申請人:哈爾濱電機廠有限責任公司