[发明专利]一种在线式发电机轴电流测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，包括轴电流采集模块(2)、处理模块(3)和WiFi蓝牙一体化模块(4)，所述轴电流采集模块(2)的电流输入端一端与发电机轴接地碳刷相连，另一端与地相连，所述轴电流采集模块(2)用于采集发电机轴交流电流，并将交流电流转换为交流电压再转换为直流电压输入至处理模块(3)的模拟量采集端口，所述处理模块(3)的数字量端口与WiFi蓝牙一体化模块(4)的通信端口相连，所述处理模块(3)以SPI通信方式与WiFi蓝牙一体化模块(4)进行数据交换，处理模块(3)用于得到输入直流电压的数值，并计算发电机实际轴电流有效值，所述WiFi蓝牙一体化模块(4)用于实时将测量的发电机实际轴电流发送至手机终端或电脑终端，并由手机终端或电脑终端进行电机实际轴电流波形显示及记录。

2.根据权利要求1所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，还包括开关电源(1)，所述开关电源(1)的交流电压输入端与单相220V交流电相连，输出直流正、负5V和地电压信号，开关电源(1)正、负5V电压输出端口和地端口与轴电流采集模块(2)的正、负5V输入端口电压和地端口相连，开关电源(1)的正5V电压输出端口和地端口与分别处理模块(3)和WiFi蓝牙一体化模块(4)的正5V电压输入端口和地端口相连。

3.根据权利要求2所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述开关电源(1)采用集成型开关电源，正、负5V输出电压精度为±1％。

4.根据权利要求1所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述轴电流采集模块(2)包括轴电流输入接口、采样电阻、片选电阻、滤波电容和AD采样芯片，采样电阻并联在轴电流输入接口的正极性端和地端口，电流输入接口的正极性端与AD采样芯片的交流电压输入端口相连，片选电阻一端与开关电源(1)的正5V电压输出端口相连，另一端与AD采样芯片的片选信号端口相连，滤波电容一端与AD采样芯片的直流电压输出端相连，另一端与地相连。

5.根据权利要求4所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述采样电阻用于将发电机轴交流电流转换为交流电压信号，AD采样芯片采用AD637有效值直流转换芯片，精度为0.02％。

6.根据权利要求1所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述处理模块(3)包括电源接口、微处理器和SPI通信接口，微处理器的模拟量采集端口与AD采样芯片的直流电压输出端相连，微处理器的数字量端口与SPI通信接口的通信端口相连，SPI通信接口用于和WiFi蓝牙一体化模块(4)相连接，电源接口与微处理器和SPI通信接口相连。

7.根据权利要求6所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述微处理器采用STC15F1K20AD单片机，模拟量采集精度为10位，具有20个引脚。

8.根据权利要求6所述的一种在线式发电机轴电流测量装置，其特征在于，所述微处理器采集的直流电压乘以电流电压转换系数K得到发电机轴电流实际交流电流有效值，电流电压转换系数K为采样电阻阻值的倒数。

9.权利要求1至8任一项所述的一种在线式发电机轴电流测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将在线式发电机轴电流测量装置安装在发电机本体附近，进入步骤2)；

2)将轴电流采集模块(2)中轴电流输入接口串入发电机接地碳刷与地的连接回路，即将轴电流输入接口的地与发电机地相连，轴电流输入接口正极性端与碳刷相连，进入步骤3)；

3)打开开关电源(1)开关，装置供电正常，检查装置与手机终端或电脑终端通信正常，进入步骤4)；

4)处理模块(3)中微处理器采集的直流电压乘以电流电压转换系数K得到发电机轴实际交流电流有效值，并通过SPT通信方式传输至WiFi蓝牙一体化模块(4)，进入步骤5)；

5)WiFi蓝牙一体化模块(4)再将发电机轴实际交流电流有效值实时传输至手机终端或电脑终端进行数据记录、显示，进入步骤6)；

6)工作人员通过手机终端或电脑终端分析发电机轴电流变化趋势，在手机终端或电脑终端设置报警值，当轴电流超过报警值时，提醒运行、检修人员尽快处理。