專利名稱：一種礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統的保護裝置，特別是涉及到一種用于煤礦井下供電系統中的磁力啟動器開關微機監控保護裝置。
背景技術：
隨著煤炭工業的發展，科學技術的日新月異，智能控制系統得到了越來越廣泛的應用，也提出了更高的要求。作為重要驅動執行機構的電動機來說，它的起動方式受到廣大技術人員的高度重視，既要為智能控制打下良好基礎，又要降低電動機起動時對電網的沖擊，同時還要時刻保護電機。針對此問題我們開發本實用新型。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，克服現有技術的缺陷。本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，包括微機處理模塊、邏輯控制模塊、紅外遙控接收模塊、電機邏輯啟動模塊、通訊模塊、顯示模塊、SPI E2PROM存儲模塊、信號輸入單元和信號輸出單元，所述紅外遙控接收模塊和所述電機邏輯啟動模塊分別與微機處理模塊連接，所述通訊模塊通過光耦模塊與微機處理模塊連接，所述顯示模塊、所述SPI E2PROM存儲模塊、所述信號輸入單元和所述信號輸出單元分別通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接。微機處理模塊用于對從各個模塊接收到的信號進行運算處理并輸出運算結果，邏輯控制模塊負責各個模塊發送過來的信號處理優先級排序，保證微機處理模塊穩定工作；紅外遙控接收模塊用于接收紅外信號，可進行遠程控制，電機邏輯啟動模塊對磁力啟動器啟動邏輯順序進行控制，通訊模塊可實現遙控，遙信、遙測和遙調功能，顯示模塊用于顯示電壓電流信息，電機狀態信息，故障信息等信息，SPI E2PROM存儲模塊除了存儲了保護電機的安全參數以外，另外存儲了電機聯機運行的啟動后機延時、啟動低速從機延時、啟動高速繞組延時、熄弧延時等聯機使用的參數，光耦模塊，在裝置中起到隔離保護作用，通訊模塊出現故障的時候，保護光耦模塊另一端的微機處理模塊的安全，使其不受影響。進一步，所述的信號輸入單元包括信號輸入模塊、A/D采樣模塊和V/F轉換模塊，所述信號輸入模塊通過光耦模塊與邏輯控制模塊連接并通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接，所述A/D采樣模塊和所述V/F轉換模塊通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接；信號輸入模塊與電機位置開關連接，用于輸入電機位置信息，A/D采集模塊負責采集電壓電流信號，并將電信號轉換為數字信號發送到微機處理模塊，V/F模塊負責將電壓電信號轉換為頻率信號。進一步，所述的信號輸出單元包括信號輸出模塊和D/A轉換輸出模塊，所述信號輸出模塊通過光耦模塊與邏輯控制模塊連接，然后通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接，所述D/A轉換輸出模塊通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接，信號輸出模塊接收微機處理模塊運算判斷的故障信號，然后切斷線路，D/A轉換輸出模塊將數字信號轉換為電信號，并用于其他電路。本實用新型的有益效果是:通過電壓電流采集模塊實現對母線電壓負荷電流的采集，經過微處理器運算判斷是否故障，當供電線路出現故障時通過信號輸出模塊切斷線路，通訊模塊可實現遙控、遙信、遙測和遙調功能，可通過輸入模塊設定合適的定值，對礦用電動機的起動和停止進行保護，可以設置多種電機啟動模式。
圖1為本實用新型礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置示意圖；圖2為本實用新型公共原理框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。如圖2所示，本實用新型通過A/D采樣模塊實現對母線電壓負荷電流的采集，經過微機處理模塊運算判斷是否故障，當負荷線路出現故障時通過信號輸出模塊切斷線路并停止該組其他電機的運行，在正常運行狀態下可以實現單機、雙機、多機等多臺設備的聯機啟動運行，通訊模塊可實現遙控、遙信、遙測和遙調功能。本實用新型實施例一用于含有爆炸性氣體環境(甲烷、煤塵)的煤礦井下，在交流50Hz，電壓為3300V、1140V、660V或380V的供電線路中，對隔爆型三相鼠籠型交流異步電動機進行起動、停止、反轉及聯臺等控制，并能對電動機及供電線路進行過載、過流、斷相、不平衡、失壓、漏電閉鎖、過電壓吸收等多種保護，控制方式可采用就地控制或遠方控制，并可在停機時進行換向。礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置內部分別設置了 3組共6只繼電器，每個繼電器的接點控制2個常開2個常閉接點，分別完成漏電閉鎖接點、保護閉鎖接點、啟動下臺機接點、啟動第三臺機接點、遠控合閘接點等多組控制接點，為實現整機的邏輯控制奠定了基礎。礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置內部硬件分別由多路交流工業電源模塊、電源前端濾波模塊、CPU處理模塊、液晶驅動顯示模塊、人機交互按鍵選擇模塊、AD多路采樣切換保持模塊、CPLD可編程邏輯控制模塊、模擬量輸入信號變換模塊、附加直流電源檢測模塊、PLC邏輯控制模塊、繼電器陣列模塊、光耦隔離信號輸入模塊、信號輸入前端抗干擾模塊、保護計算模塊、異步通訊模塊。礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置內部硬件的多路交流工業電源模塊前端濾波模塊由電容和電感構成一個共模濾波器，其作用是:抵制電網上來的電磁干擾，同時還對開關電源電路本身工作時產生的電磁干擾有抵制作用，以保證電網不受污染。由四個二極管和一個電容組成了常見的橋式整流、濾波電路，將輸入的220V交流電壓轉換為+300V左右的直流電壓，供開關電源電路使用。礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置內部硬件的多路交流工業電源模塊采用的是目前國際上先進的大功率開關電源控制芯片，該芯片工作電壓最高650V，電流2A，輸出功率32-52W，震蕩頻率IOOK赫茲，內部集成有高壓場效應功率開關管、振蕩電路、脈寬調制電路，軟啟動控制電路等。具有完善的過壓、過載過流、欠壓、過熱關閉保護和欠壓鎖定、自動重啟動及低功耗待機等功能。礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置內部硬件的多路交流工業電源模塊共有6路獨立的電源輸出，分別是+ 5V，+ 12V，- 12V，+ 24V1，+ 24V2，+ 36V，+ 36V作為附加直流電源檢測模塊的供電電源，通過直流+ 36V計算負載回路的對地絕緣電阻阻值，同時+36V的另外一個功能就是隔離交流電壓分量，為準確計算出負載電阻的阻值打下堅實的基礎。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，其特征在于包括，微機處理模塊、邏輯控制模塊、紅外遙控接收模塊、電機邏輯啟動模塊、通訊模塊、顯示模塊、SPI E2PROM存儲模塊、信號輸入單元和信號輸出單元，所述紅外遙控接收模塊和所述電機邏輯啟動模塊分別與微機處理模塊連接，所述通訊模塊通過光耦模塊與微機處理模塊連接，所述顯示模塊、所述SPIE2PROm存儲模塊、所述信號輸入單元和所述信號輸出單元分別通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接。
2.如權利要求1所述的礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，其特征在于，所述的信號輸入單元包括信號輸入模塊、A/D采樣模塊和V/F轉換模塊，所述信號輸入模塊通過光耦模塊與邏輯控制模塊連接并通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接，所述A/D采樣模塊和所述V/F轉換模塊通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接。
3.如權利要求1所述的礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，其特征在于，所述的信號輸出單元包括信號輸出模塊和D/A轉換輸出模塊，所述信號輸出模塊通過光耦模塊與邏輯控制模塊連接，然后通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接，所述D/A轉換輸出模塊通過邏輯控制模塊與微機處理模塊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種礦用磁力啟動器開關微機監控保護裝置，適用于煤礦井下供電系統磁力啟動器的保護，控制和管理，具有遙控、遙信、遙測、遙調和邏輯順序控制等功能。本實用新型包括，微機處理模塊、邏輯控制模塊、紅外遙控接收模塊、電機邏輯啟動模塊、通訊模塊、顯示模塊、SPI E2PROM存儲模塊、信號輸入單元和信號輸出單元。本實用新型通過A/D采樣模塊實現對母線電壓負荷電流的采集，經過微機處理模塊運算判斷是否故障，當負荷線路出現故障時通過信號輸出模塊切斷線路并停止該組其他電機的運行，在正常運行狀態下可以實現單機、雙機、多機等多臺設備的聯機啟動運行，通訊模塊可實現遙控、遙信、遙測和遙調功能。
文檔編號H02H7/08GK202978227SQ20122062722
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月23日 優先權日2012年11月23日
發明者葛學海, 謝凡 申請人:開封市金石科技有限公司