一种风电机组DI信号弱电流检测优化电路的制作方法

一种风电机组di信号弱电流检测优化电路
技术领域
1.本实用新型属于信号检测技术领域，具体涉及一种风电机组di信号弱电流检测优化电路。


背景技术：

2.风力发电机组控制系统需要监控风机的各种运行参数和状态，会采集各种各样的信号。其中一种类型是数字信号，即di信号。
3.通常是在plc的di模块与直流电源之间串接上继电器等设备的触点开关，通过触点开关的金属触点开合反馈给控制器，从而得到di信号。但金属触点有膜层电阻的存在，膜层电阻的产生与环境有关，比如油污、氧化膜等等。如果金属触点所处环境不理想，如有被污染的情况，金属触点的膜层电阻就会增大，使得进入di模块的信号电流就被减弱了。
4.di信号电流被减弱到一定程度时，信号变得不可靠。di信号端口检测到的状态甚至与实际情况相反，致使风力发电机组控制系统误动作。
5.因此，缺少一种能够使di信号在较差环境也能稳定采集的技术手段。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种风电机组di信号弱电流检测优化电路，采用并联电阻的方法，增大了di信号前置触点的电流。较大的流通电流使得前置触点拥有较小的膜层电阻。进而保证了di信号电流足够大，能够正确触发di信号测量端口内部电路，di信号得到了正确测量。
7.本实用新型实施例的第一方面提供了一种风电机组di信号弱电流检测优化电路，包括风电机组的触点开关和plc的di模块，所述触点开关的一端连接所述di模块的信号接收端，另一端连接直流电源，还包括升流电阻，所述升流电阻的一端连接所述di模块的信号接收端，另一端接地，所述升流电阻的阻值小于所述直流电源的电压值与所述触点开关的最小负荷电流的比值。
8.通过上述设计，在单线连通的触点开关和di模块之间引入了一个电阻，原本流过触点开关的电流等于进入di模块的电流，变成流过触点开关的电流等于进入di模块的电流加上流过升流电阻的电流，因此升流电阻实质上是一个并联电阻，当金属触点的膜层电阻变大时，进入di模块的电流虽然减小了，但因为升流电阻的阻值较小，使得升流电阻会有一定的电流流过，则流过升流电阻的电流与进入di模块的电流之和仍能保持金属触点的稳定吸合，就能提高di模块采集信号的稳定性。变相地减小了触点膜层电阻，保证di信号端口可靠地检测到di信号
9.更进一步的，所述直流电源的电压值为24v。
10.更进一步的，所述触点开关的最小负荷电流为100ma。
11.最小负荷电流可参考“gb5095电子设备用机电元件基本试验规程及测量方法”中，“接触电阻-毫伏法”的规定：“为防止接触件上膜层被击穿，测试回路交流或直流的开路峰
值电压应不大于20mv，交流或直流的测试中电流应不大于100ma”。则在一个实施例中可以认定膜层击穿限值(最小负荷电流)为100ma。
12.更进一步的，所述升流电阻的阻值为200欧至230欧。
13.24v电压与100ma的比值为240，而升流电阻的阻值越小，最终流过金属触点的电流越大，在保证金属触点的膜层电阻较小时不会因为电流过大损坏设备，因此，本实施例中升流电阻的阻值优选为200-230欧。
14.更进一步的，所述di模块的信号接收端的电流值小于10ma。
15.本实用新型实施例的第二方面提供了一种风电机组，所述风电机组的di信号检测模块设置有如上述的风电机组di信号弱电流检测优化电路。
16.本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果至少在于：
17.本实用新型实施例采用并联电阻的方法，增大了di信号前置触点的电流。较大的流通电流使得前置触点拥有较小的膜层电阻。进而保证了di信号电流足够大，能够正确触发di信号测量端口内部电路，di信号得到了正确测量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的风电机组di信号弱电流检测优化电路的电路原理图；
20.图2是本实用新型实施例提供的风电机组di信号弱电流检测优化电路的简化示意图。
具体实施方式
21.为了说明本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
22.首先对现有的风电机组di信号检测电路进行说明分析：
23.现有的di信号检测电路原理可参见图2的上半部分，di模块直接经触点开关k连接24v直流电压，当触点k闭合时，24v信号进入di口，通常情况下，di信号大小约为几毫安。但触点k的外部合力比较小，当油污氧化导致膜层电阻变大时，触点k闭合可靠性变差，其表现为di口的信号不稳定。di信号电流被减弱到一定程度时，信号变得不可靠。di信号端口检测到的状态甚至与实际情况相反，致使风力发电机组控制系统误动作。因此，设计了本实施例的优化电路。
24.本实用新型实施例采用了如下技术方案：
25.参见图1，本实施例提供了一种风电机组di信号弱电流检测优化电路，包括风电机组的触点开关b2和plc的di模块di14，触点开关b2的一端连接di模块di14的信号接收端，另一端连接直流电源a+，di模块di14的信号接收端还连接有升流电阻r100的一端，升流电阻r100的另一端接地，本实施例中的升流电阻r100选用的电阻器，阻值优选为220ω。
26.优选的，直流电源a+的电压值为24v，触点开关b2的最小负荷电流为100ma。
27.电路可等效为图2所示的原理图，在触点k与di模块间接入一电阻r，增大流过触点k的电流，在触点容量范围内，适当地增大电路电流。通过“大”电流(实际电流值仍在100ma的区间范围内)的热效应、电弧效应，可“融化”“击穿”膜层(此处的融化与击穿属于微观现象，区别于短路电弧这种宏观现象，并不会发生灾难性事故)，使得膜层电阻减小，进而使得di口获得稳定的信号。
28.本实施例中，当触点k的膜层击穿限值为100ma，电阻r的取值为220欧姆时，可以算出触点k流过的电流约为110ma，超过了100ma，则认为电阻r取值有效。
29.虽然看似电路十分简单，新增器件仅为一个220欧姆电阻。但在某些环境较差的场景中，重要信号应该保证其可靠性。因为一旦风力发电机组控制系统误动作，导致风机停机，其损失相比于一个220欧姆电阻，无疑是巨大的。
30.本实施例采用并联电阻的方法，增大了di信号前置触点的电流。较大的流通电流使得前置触点拥有较小的膜层电阻。进而保证了di信号电流足够大，能够正确触发di信号测量端口内部电路，di信号得到了正确测量。
31.值得说明的是，本实施例应用在风电机组中，形成一种风电机组，风电机组的di信号检测模块设置有上述风电机组di信号弱电流检测优化电路。
32.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。