一種深水永磁同步電機驅動器漏水報警裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電機設備安全的技術領域。
【背景技術】
[0002]永磁同步電機具有可靠性高、容錯性能好、功率密度高、轉矩波動小、振動噪聲小等優點，廣泛應用于深水伺服系統中，在船舶與戰艦推進、深海潛水器推進、深水資源勘測等領域具有廣闊的應用前景。通常，深水用永磁同步電機電機伺服系統多采用一體化電機結構，電機本體后設計能容納驅動器的筒，固定在其后端蓋上。然而，由于在深水環境中水壓很大，所以在電機本體和驅動器筒中均采取充滿液壓油的措施。
[0003]在這種特殊的環境中，是嚴禁出現漏水現象的，如果驅動器出現漏水現象，會使得電路故障，不能保證永磁同步電機的正常運行，嚴重時可能會損壞整個驅動系統，所以在設計驅動器時應具有漏水報警功能，這對于整個系統的可靠運行尤其重要。為了解決這一問題，現有的漏水報警技術多采用在易漏水處安裝水浸探頭，然后檢測其電流變化，并利用采樣電阻將其轉化為電壓信號與報警閾值電壓進行比較的方法來實現漏水檢測。然而，這種方法存在一些弊端:首先，沒有將水浸探頭和后級電路隔離，一旦出現漏水會出現漏電現象，會對電路造成干擾；其次，探頭在檢測漏水時需要較高的電壓來擊穿水使其導電，故電路中應設計有升壓電路，同時要滿足一定功率，再次，漏水檢測電路并沒有和信號處理電路隔離，容易引入干擾，造成驅動器的誤動作。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種深水永磁同步電機驅動器漏水報警裝置，是為了解決傳統的漏水報警技術存在沒有將水浸探頭和后級電路隔離，一旦出現漏水會出現漏電現象，會對電路造成干擾；其次，探頭在檢測漏水時需要較高的電壓來擊穿水使其導電，故電路中應設計有升壓電路，同時要滿足一定功率，再次，漏水檢測電路并沒有和信號處理電路隔離，容易引入干擾，造成驅動器的誤動作問題。
[0005]所述的目的是通過以下方案實現的:所述的一種深水永磁同步電機驅動器漏水報警裝置，它包括高頻方波信號發生器1、功率放大電路2、絕對值及比較器電路3、光耦隔離電路4、漏水檢測探頭5、隔離升壓變壓器T、電阻R1、電阻R2 ;
所述漏水檢測探頭5由兩根間距5_左右的裸露導線構成；高頻方波信號發生器I的方波信號輸出端與功率放大電路2的信號輸入端連接，功率放大電路2的功率驅動輸出端與隔離升壓變壓器T的原邊繞組的一端連接，隔離升壓變壓器T原邊繞組的另一端與電阻Rl的一端和絕對值及比較器電路3的模擬采樣信號輸入端連接，電阻Rl的另一端接地，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的一端通過電阻R2與漏水檢測探頭5中的一跟裸露導線連接，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的另一端與漏水檢測探頭5中的另一跟裸露導線連接，絕對值及比較器電路3的數字信號輸出端與光耦隔離電路4的信號輸入端連接，光耦隔離電路4的信號輸出端為本裝置的數字信號輸出端。
[0006]本發明的突出特點為:①采用高頻升壓變壓器將漏水檢測探頭和后續信號處理電路隔離，避免了信號之間的串擾，增強了控制系統的可靠性；②利用高頻升壓變壓器將電壓升至200V，能有效擊穿流入驅動器筒內的水，有利于漏水狀況的檢測；③檢測采樣電阻兩側的交流電壓信號的大小作為漏水報警的判斷依據，并利用絕對值電路將其變為直流信號與報警閾值電壓進行比較，將漏水報警信息轉化為數字信號；④利用光耦隔離電路得到最終的數字信號，實現了模擬信號和數字信號的隔離，進一步防止了信號之間的串擾，從而保證驅動器更可靠的運行。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的簡要結構示意框圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結合圖1所示，說明本【具體實施方式】的技術方案，它包括高頻方波信號發生器1、功率放大電路2、絕對值及比較器電路3、光耦隔離電路4、漏水檢測探頭5、隔尚升壓變壓器T、電阻R1、電阻R2 ；
所述漏水檢測探頭5由兩根間距5_左右的裸露導線構成；高頻方波信號發生器I的方波信號輸出端與功率放大電路2的信號輸入端連接，功率放大電路2的功率驅動輸出端與隔離升壓變壓器T的原邊繞組的一端連接，隔離升壓變壓器T原邊繞組的另一端與電阻Rl的一端和絕對值及比較器電路3的模擬采樣信號輸入端連接，電阻Rl的另一端接地，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的一端通過電阻R2與漏水檢測探頭5中的一跟裸露導線連接，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的另一端與漏水檢測探頭5中的另一跟裸露導線連接，絕對值及比較器電路3的數字信號輸出端與光耦隔離電路4的信號輸入端連接，光耦隔離電路4的信號輸出端為本裝置的數字信號輸出端。
[0009]所述高頻方波信號發生器I由單片機dsPIC30F4011編程構成；功率放大電路2的由0PA548功率放大芯片構成；絕對值及比較器電路3由LF353運放構成的通用型絕對值電路及比較器構成；光耦隔離電路4的型號為TLP521。
[0010]工作原理:首先由高頻方波信號發生器I內的單片機產生10 kHz的高頻方波，然后經過功率放大電路2將此方波信號進行功率放大，提高方波信號電壓和帶載能力。再利用隔離升壓變壓器T將高頻方波信號升壓到200V左右，并將此高壓信號輸出給漏水檢測探頭5中的兩根裸露導線上。利用采樣電阻Rl檢測隔離升壓變壓器T原邊的電流，當沒有漏水時，隔離升壓變壓器T副邊高壓不發生電壓擊穿，沒有電流，故原邊電流也較小；而當發生漏水時，隔離升壓變壓器T副邊產生的高壓經過漏水檢測探頭5中的兩根裸露導線將水擊穿，產生較大電流，同時原邊也產生電流，利用原邊的采樣電阻Rl將其電流信號轉化為電壓信號，通過檢測此電壓大小來實現漏水檢測。由于該電壓信號仍然為交流信號，故再將此電壓信號經過由運放放大器搭建的絕對值及比較器電路3，轉化為直流信號再將此直流電壓信號與一個閾值電壓經過比較器電壓，得到數字信號，最后經過光耦隔離電路4隔離電壓，將其轉化為最終的漏水報警信號，反饋給中心單片機來實現漏水報警。
【主權項】
1.一種深水永磁同步電機驅動器漏水報警裝置，其特征在于它包括高頻方波信號發生器(1)、功率放大電路(2)、絕對值及比較器電路(3)、光耦隔離電路(4)、漏水檢測探頭(5)、隔尚升壓變壓器T、電阻R1、電阻R2 ； 所述漏水檢測探頭(5)由兩根間距5_左右的裸露導線構成；高頻方波信號發生器(I)的方波信號輸出端與功率放大電路(2)的信號輸入端連接，功率放大電路(2)的功率驅動輸出端與隔離升壓變壓器T的原邊繞組的一端連接，隔離升壓變壓器T原邊繞組的另一端與電阻Rl的一端和絕對值及比較器電路(3)的模擬采樣信號輸入端連接，電阻Rl的另一端接地，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的一端通過電阻R2與漏水檢測探頭(5)中的一跟裸露導線連接，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的另一端與漏水檢測探頭(5)中的另一跟裸露導線連接，絕對值及比較器電路(3)的數字信號輸出端與光耦隔離電路(4)的信號輸入端連接，光耦隔離電路(4)的信號輸出端為本裝置的數字信號輸出端。
【專利摘要】一種深水永磁同步電機驅動器漏水報警裝置。它屬于電機設備安全的技術領域。它的高頻方波信號發生器的方波信號輸出端與功率放大電路的信號輸入端連接，功率放大電路的功率驅動輸出端與隔離升壓變壓器T的原邊繞組的一端連接，隔離升壓變壓器T原邊繞組的另一端與電阻R1的一端和絕對值及比較器電路的模擬采樣信號輸入端連接，電阻R1的另一端接地，隔離升壓變壓器T的副邊繞組的一端通過電阻R2與漏水檢測探頭連接，絕對值及比較器電路的數字信號輸出端與光耦隔離電路的信號輸入端連接。本發明采用高頻升壓變壓器將漏水檢測探頭和后續信號處理電路隔離，避免了信號之間的串擾，用光耦隔離電路得到最終的數字信號，實現了模擬信號和數字信號的隔離。
【IPC分類】G01F23/22
【公開號】CN105043500
【申請號】CN201510553874
【發明人】徐永向, 閆浩, 鄒繼斌, 王寶超, 劉劍, 胡建輝, 尚靜, 王騫, 劉承軍
【申請人】哈爾濱工業大學
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月2日