基于dsp风力发电机振动检测系统研究

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1、仪器仪表用户doi：lO．3969／j．issn．1671—1041．2010．04．001基于DSP的风力发电机振动检测系统研究邱扩伟，谢扩军(电子科技大学物理电子学院。成都610054)摘要：本文采用了加速度传感器。以DSP为核心设计了风力发电机振幽加速度是否大于风机加速度门限值来判断风机运行是否正动检测系统。系统分为从机和上位机：从机通过加速度传感器检测振常系统处理流程图如图1所示。动。然后经过8阶低通椭圆开关电容滤波器MAX293进行抗混叠低通滤波。滤波后。传送到DSP进行A／D转换、软件滤波、数据分析、报警设置。完成

2、数字信号处理。再通过现场总线中的CAN总线将处理后的数据传输给上位机存储和显示。保证采集、传输的速度快。精度高。上位机监控软件Labwindows／CVI能显示采集到的实时数据。系统工作可靠。为风场的风力发电机安全运行提供了保障。图1系统处理流程图关键词：DSP；加速度传感器；风力发电机；振动检测振动检测系统由从机和上位机两部分组成。从机是整个中图分类号：11P277文献标识码：A振动检测系统的主要部分，它包括传感器模块和DSP处理模Vibrationdetectingsystemofwindpower块，还有电源模块，安装在

3、风机的表面和内部，负责对振动数据进行采集、滤波，并将数据上传到上位机。上位机主要通过generatorbasedonDSPCAN总线上的Canopen协议或通过RS一232串口上的Mod—QIUKuo-wei，XIEKuo-junbus协议跟DSP进行通讯，将DSP上传过来的数据进行一系列(SchoolofPhy~calElectronics。UniversityofElectronic的时域、频域以及时频域数据分析，通过监控软件Labwindows／ScienceandTechnologyofChina，Chengdu610

4、054，China)CVI将数据显示出来。Abstract：Thearticleusingaccelerationsensors。DSP-coredesignof1．2从机的硬件设计thewindturbinevibrationdetectionsystem．Thesysternwascom—从机主要包括：LIS344ALH传感器、MAX293抗混叠滤波posedofslavemoduleandmastermodule：slavemodulethrough器、TMS320F2812型DSP单片机，外部时钟控制电路、CAN总th

5、eaccelerationsensordetectsthevibration。then。throughthe8一Or_线接口、RS一485．RS一232串行通讯接口和电源模块。传感器derlow．passElipticSwitched·CapacitorFiltersMAX293low—passfil·是整个从机模块的核心之一，它主要负责数据的测量和采集，tering。filtered。senttoA／Dconversion，theDSPsoftwarefiltering，选择高性能、低功耗的传感器是整个系统能够达到理想效果d

6、atasampling，alarmsettings。completedigitalsignalprocessing，的前提，经过筛选，选用了高性能、三轴加速度传感器andthroughtheCANbus。fieldbusdatatransferwilIbetreatedtoaLIS344ALH。它可以测量x，Y，z三个方向上的振动数据，量hostcomputerstorageanddisplay．Ensurethecollection。transmis-sionspeed。highprecision，hostcomputerm

7、onitoringsoftwareLab-程是一2g到+2g，需要3．3V的电源供电，抗混叠滤波器是实windows／CVIcancollecteonreal-timedataSystemjSreliablefor现对x、Y、z方向上的信号进行滤波，要求采样频率至少要是windpowergeneratorofthewindfarmprovidedaguaranteeforsafe截止频率的两倍，只有这样才能实现要求。将滤波后的信号传operation．到DSP单片机中进行一系列的操作处理：第一步：A／D转换，将模拟信号转换成数

8、字信号；第二步：软件滤波，进行IIR数字Keywords：DSP；accelerationsensors；windpowergenerator；vibra—信号滤波或F盯数字滤波；第三步：数据处理，将1s内采集数tiondetecting据的最大值存储到相应的数据存储单元，每