专利名称：一种高绝缘转子电压电流变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电压电流变送器，尤其是涉及一种高绝缘转子电压电流 变送器，用于励磁装置中励磁电压和励磁电流的采样电量转换变送。
背景技术：
在电站自动化中要求对励磁设备的转子电压电流信号进行实时采样监控，而 按照励磁设备对电量变送器选型要求来看，普通电量变送器的绝缘、隔离能力水 平达不到技术要求，特别是励磁电压高的场合，目前市场上供选型的电压变送器 绝缘耐压能力标称为输入/输出/电源对外壳之间2KV AC lmin IEC688，如果在 绝缘能力上有特殊要求去跟厂家联系定制，会使产品整体成本大幅上升，另外因 产量导致生产周期长以及没有厂家愿意接受订单研发和生产。而励磁装置与发电 机转子绕组在电气上相连的部件，按照GB/T7409.3 -1997《大、中型同步发电机 励磁系统技术条件》规定出厂试验电压为发电机额定励磁电压不大于350V时， IO倍额定励磁电压，且最低不得小于1500V;励磁电压大于350V、小于500V 时，2倍额定励磁电压加2800V;额定励磁电压大于500V时，为2倍额定励磁 电压加4000V。此高绝缘转子电压电流变送器的研制可以为大部分励磁系统提供 符合要求的电量变送器。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可以提高电气绝缘能力的高绝缘转子电压 电流变送器，能满足电站励磁系统这些励磁电压高的场合。
本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现， 一种高绝缘转子电压电流 变送器，包括用于提供工作电压的电源电路、转子电压电流采样电路、滤波放大 电路，采样电路将转子电压电流分压处理输出电压信号，经滤波放大电路放大处 理；其特征在于还包括压频-频压转换电路和电压-电流转换电路，所述的压频-频压转换电路中设有光耦隔离器，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频 变换，经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电 压信号各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。本实用新型的电源电路输出分别连接三路独立的DC-DC转换电路，其中两 路转换工作电压输出各自对应作为提供每路电压-电流转换电路的工作电压，另 外一路转换工作电压输出作为提供其他组成电路的工作电压。
本实用新型采用各自独立的DC-DC转换电路来提高各组成部分的供电电 压，在压频-频压转换电路中设有光耦隔离，测试结果显示，本实用新型有较高 的电气绝缘能力，电气绝缘能力达5KVAC， lmin耐压水平；有较高的测量精度 和小的响应时间、纹波量，满足国标的技术要求；满足电站励磁系统对电量变送 器的技术选型要求。
图l为本实用新型的原理框图2为本实用新型变送器的电源电路；
图2a为本实用新型采样电路原理图3为本实用新型变送器的滤波放大电路原理图4为本实用新型变送器的压频-隔离-频压电路原理图5为本实用新型变送器的其中一路电压电流转换电路原理图。
具体实施方式
如图l所示，本实用新型变送器包括电源电路、转子电压电流采样电路、滤 波放大电路、压频-隔离-频压电路和两路相同的电压电流转换电路，在压频-频压 转换电路中设有光耦隔离器。采样电路将转子电压电流分压处理输出电压信号， 经滤波放大电路放大处理，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频变换， 经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电压信号 各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。电源电路输
出分别连接三路独立的DC-DC转换电路，其中两路转换工作电压输出各自对应 作为提供每路电压-电流转换电路的工作电压，另外一路转换工作电压输出作为 提供其他组成电路的工作电压。
如图2中所示，采用AC-DC电源�？閁l直接接收AC220V电源后转换为 24VDC，然后通过三路高绝缘能力的DC-DC电源U2、 U3和U4分别给采样电 路、滤波放大电路、压频-隔离-频压电路这些输入级电路和两路电压-电流转换电路输出级电路供电，这样可以保证输入级电路和两路输出级电路在电源设计上有 较强的绝缘能力。
转子电压电流采样回路，如图2a所示，将转子电压信号采样后首先通过分 压电路R1 R9将输入归一为定值VIN (取37.5mV)，送入到后级放大电路。
滤波放大电路如图3所示，前级分压电路获得的VIN小电压信号通过同相 放大器U1放大后再通到U2、 U3组成的巴特沃思滤波器，将信号滤波并放大为 V0UT，范围在0 1V。
压频-隔离-频压电路如图4所示，接收前级滤波放大所得信号Vout信号后， 通过基于U4的压频电路后转化为频率信号，再通过U5、 U6两路高绝缘能力的 光隔隔离后送入到后面两路独立的基于U7、 U8的频压转换电路转换为独立电压 信号FV1和FV2，信号电压范围约0 10V。压频-隔离-频压电路是变送器电路 中输入级电路和输出级电路的信号转换和隔离的重要环节，通过此环节的隔离处 理，变送器前级输入电路和后面两级输出电路的隔离能力获得了保证。
第一路电压一电流转换电路原理图如图5所示，压频-隔离-频压转换电路得 到的FV1信号量送入U9进行电平调整后与U12提供的基准电压通过U10求和， 最后通过Ull构成的电路将电压信号转换为4 20mA的标准电流信号，作为系 统的第一路输出信号。
另一路电压一电流转换电路原理图如图5所示的相同，输出另一路4 20mA 的标准电流信号。
权利要求1、一种高绝缘转子电压电流变送器，包括用于提供工作电压的电源电路、转子电压电流采样电路、滤波放大电路、和电压-电流转换电路，采样电路将转子电压电流分压处理输出电压信号，经滤波放大电路放大处理；其特征在于还包括压频-频压转换电路，所述的压频-频压转换电路中设有光耦隔离器，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频变换，经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电压信号各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。
2、 根据权利要求1所述的高绝缘转子电压电流变送器，其特征在于电源电 路输出分别连接三路独立的DC-DC转换电路，其中两路转换工作电压输出各自对 应作为提供每路电压-电流转换电路的工作电压，另外一路转换工作电压输出作 为提供其他组成电路的工作电压。
专利摘要一种高绝缘转子电压电流变送器，还包括压频-频压转换电路，所述的压频-频压转换电路中设有光耦隔离器，将上述滤波放大处理的电压信号输入进行压频变换，经两路光耦隔离器隔离后再进行两路频压转换输出两路电压信号，每路电压信号各自接到一路独立的电压-电流转换电路处理输出标准的电流信号。本实用新型采用各自独立的DC-DC转换电路来提高各组成部分的供电电压，在压频-频压转换电路中设有光耦隔离，测试结果显示，本实用新型有较高的电气绝缘能力，电气绝缘能力达5kV AC，1min耐压水平；有较高的测量精度和小的响应时间、纹波量，满足国标的技术要求；满足电站励磁系统对电量变送器的技术选型要求。
文档编号G01R19/00GK201359620SQ20082020620
公开日2009年12月9日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者茂 秦, 芦家兵 申请人:广州擎天实业有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
