專(zhuān)利名稱：同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，尤其是一種可通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序、 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，降低測(cè)試系統(tǒng)成本的同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不僅直接影響輸出電壓和頻率，而且也是控制原動(dòng)機(jī)(水輪 機(jī)、汽輪機(jī)或是內(nèi)燃機(jī))的重要參數(shù)，同時(shí)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域還是精確地實(shí)現(xiàn)四象限整流控 制的保證，為此監(jiān)測(cè)同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速有著重大意義。目前，對(duì)于同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量主 要有兩種方法，第一種方法是采用設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器的測(cè)試系統(tǒng)，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，而 且安裝和調(diào)試十分不便，同時(shí)還需要與之配套接口電路，電路設(shè)計(jì)也非常麻煩；另一種方法 是通過(guò)檢測(cè)同步發(fā)電機(jī)三相輸出電壓的某一相電壓的頻率值，進(jìn)而計(jì)算出同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速，但此種方法存在檢測(cè)周期長(zhǎng)、檢測(cè)精度低等缺點(diǎn)，不能用于需要對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行瞬時(shí)檢測(cè)控 制系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種可通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī) 程序、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，降低測(cè)試系統(tǒng)成本的同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，其特征在于依次 按如下步驟進(jìn)行a.程序初始化，將Ual、Ubl、Ucl、Ua2均賦予零；b.同步檢測(cè)三相電壓瞬時(shí)值Ua0、Ub0、Uc0 ；c.計(jì)算Ual的積分值Uas ；d.計(jì)算Ubl與Ucl的差值Ubc ；e.判斷是否Ual大于或等于Ua2且Ual大于或等于UaO，是則將Uas賦予零，判斷 Uas或Ubc是否等于零；否則直接判斷Uas或Ubc是否等于零；f. Uas或Ubc等于零，則將Ual的值賦給Ua2，再將UaO、UbO、UcO的值分別賦給 UaUUbUUcl ；Uas與Ubc均不等于零，計(jì)算Ubc與Uas的比值，既電機(jī)轉(zhuǎn)速角速度ω，再計(jì) 算電機(jī)轉(zhuǎn)速η = 60 ω /2 π ρ，顯示或通過(guò)通訊接口外傳轉(zhuǎn)速，之后將Ual的值賦給Ua2，再將 UaO、UbO、UcO 的值分別賦給 Ual、Ubl、Ucl ；g.重復(fù)b f步驟。本發(fā)明可通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量，無(wú)需設(shè)置速度傳感 器，所用測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，可直接降低測(cè)試成本，同時(shí)具有檢測(cè)速度快，精度高 等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)MATLAB仿真結(jié)果示意圖。
具體實(shí)施例方式在本實(shí)施例中，檢測(cè)系統(tǒng)的上位機(jī)是數(shù)字信號(hào)處理器TMS320F28335，并以并行連 接方式將AD7656的16位數(shù)據(jù)線直接連接至TMS320F28335的16數(shù)據(jù)總線上，具有簡(jiǎn)單、穩(wěn) 定的特點(diǎn)。TMS320F28335是TI公司最新推出的DSP芯片，具有150MHz的高速處理能力，具 備32位浮點(diǎn)處理單元，它既具有數(shù)字信號(hào)處理能力，又具有強(qiáng)大的事件管理能力和嵌人式 控制功能及浮點(diǎn)運(yùn)算能力。AD7656是一款6通道、16bit高精度、同步采樣的模數(shù)轉(zhuǎn)換器， 速率可達(dá)250M kps，可選擇-5V 5V或-IOV +IOV雙極性模擬輸入，為正弦波輸出電壓 的瞬時(shí)采樣提供了方便。本發(fā)明依次按如下步驟進(jìn)行a.程序初始化，將Ual、Ubl、Ucl、Ua2均賦予零；b.同步檢測(cè)三相電壓瞬時(shí)值Ua0、Ub0、Uc0 ；c.計(jì)算Ual的積分值Uas ；d.計(jì)算Ubl與Ucl的差值Ubc ；e.判斷是否Ual大于或等于Ua2且Ual大于或等于UaO，是則將Uas賦予零，再判 斷Uas或Ubc是否等于零；否則直接判斷Uas或Ubc是否等于零；f. Uas或Ubc等于零，則將Ual的值賦給Ua2，再將UaO、UbO、UcO的值分別賦給Ual、 UbUUcl ；Uas與Ubc均不等于零，計(jì)算Ubc與Uas的比值，既電機(jī)轉(zhuǎn)速角速度ω，再計(jì)算電 機(jī)轉(zhuǎn)速η = 60 ω/2 π ρ，在顯示器上顯示轉(zhuǎn)速或通過(guò)通訊接口將速度值外傳至控制中心，之 后將Ual的值賦給Ua2，再將UaO、UbO、UcO的值分別賦給Ual、Ubl、Ucl ；g.重復(fù)b f步驟。三相電壓瞬時(shí)值的檢測(cè)、同步發(fā)電機(jī)角速度ω及轉(zhuǎn)速η的計(jì)算是在EPWMl中斷中 執(zhí)行的，設(shè)EPWMl中斷時(shí)間周期為20us。檢測(cè)原理本發(fā)明是通過(guò)同時(shí)檢測(cè)同步發(fā)電機(jī)三相交流輸出電壓瞬時(shí)值，計(jì)算出同步發(fā)電機(jī) 的角速度ω，再根據(jù)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速公式n = 60f/p，及角速度公式ω =2Jif，可以得出電機(jī)
60ω
同步轉(zhuǎn)速η = -“ (ρ為電機(jī)的極對(duì)數(shù))。 2πρ同步發(fā)電機(jī)三相交流輸出電壓分別用Ua、Ub、Uc表示Ua = Ucos ω t(1)Ub = Ucos (ω t-2 π /3)(2)Uc = Ucos (ω t-4 π /3)(3)對(duì)公式⑴積分JUadt 二 J" Ucoswtdt = 一 sinwt +C(4) 對(duì)于公式(4)，如果積分限為[2k π / ω，τ)，其中T的取值范圍為[2k π / ω，⑴](k =0，1，2···)，則公式(4)可以寫(xiě)成
權(quán)利要求
1. 一種同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，其特征在于依次按如下步驟進(jìn)行a.程序初始化，將Ual、Ubl、Ucl、Ua2均賦予零；b.同步檢測(cè)三相電壓瞬時(shí)值Ua0、Ub0、Uc0；c.計(jì)算Ual的積分值Uas；d.計(jì)算Ubl與Ucl的差值Ubc；e.判斷是否Ual大于或等于Ua2且Ual大于或等于UaO，是則將Uas賦予零，判斷Uas 或Ubc是否等于零；否則直接判斷Uas或Ubc是否等于零；f.Uas或Ubc等于零，則將Ual的值賦給Ua2，再將UaO, UbO、UcO的值分別賦給Ual、 UbUUcl ；Uas與Ubc均不等于零，計(jì)算Ubc與Uas的比值，既電機(jī)轉(zhuǎn)速角速度ω，再計(jì)算電 機(jī)轉(zhuǎn)速η = 60 ω /2 π ρ，顯示或通過(guò)通訊接口外傳轉(zhuǎn)速，之后將Ual的值賦給Ua2，再將UaO、 UbO、UcO 的值分別賦給 Ual、Ubl、Ucl ；g.重復(fù)b f步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種同步發(fā)電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測(cè)量方法，具體步驟如下a.程序初始化，將Ua1、Ub1、Uc1、Ua2均賦予零；b.同步檢測(cè)三相電壓瞬時(shí)值Ua0、Ub0、Uc0；c.計(jì)算Ua1的積分值Uas；d.計(jì)算Ub1與Uc1的差值Ubc；e.判斷是否Ua1大于或等于Ua2且Ua1大于或等于Ua0，是則將Uas賦予零，再判斷Uas或Ubc是否等于零；否則直接判斷Uas或Ubc是否等于零；f.Uas或Ubc等于零，則將Ua1的值賦給Ua2，再將Ua0、Ub0、Uc0的值分別賦給Ua1、Ub1、Uc1；Uas與Ubc均不等于零，計(jì)算Ubc與Uas的比值(ω)，再計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)速n＝60ω/2πp，在顯示器上顯示轉(zhuǎn)速或通過(guò)通訊接口外傳，之后將Ua1的值賦給Ua2，再將Ua0、Ub0、Uc0的值分別賦給Ua1、Ub1、Uc1；g.重復(fù)b～f步驟。
文檔編號(hào)G01P3/46GK102004165SQ20101027895
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月13日
發(fā)明者蔡志偉 申請(qǐng)人:中國(guó)北車(chē)集團(tuán)大連機(jī)車(chē)車(chē)輛有限公司