一種電動機智能保護控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電動機保護裝置，尤其涉及到一種電動機智能保護控制器。
【背景技術】
[0002]在實際的生產環境中，由于電網波動，負載沖擊以及外界環境高溫、高濕、粉塵等的影響，令電動機的安全運行受到很大的威脅，而且由于現代電動機設計、生產技術的提高，電動機的體積越來越小，導致電機內部電流密度顯著增加；再加上現代化的生產工藝往往要求電動機經常在頻繁的啟動、制動、正反轉以及變負荷等多種狀態下切換運行，電動機出現故障的概率更加難以確定，無法進行有效地預判及監測，故障后導致的后果也更加嚴重。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的就是為了克服上述問題，提供了一種電動機智能保護控制器。
[0004]本實用新型的一種電動機智能保護控制器，是由處理器模塊、數據采集模塊、開關量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器構成，處理器模塊采用STC12C5410單片機，且該處理器模塊分別與數據采集模塊、開關量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器電路聯接；數據采集模塊包括電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護器、溫度傳感器、A/D轉換電路和濾波調理電路、且電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護器和溫度傳感器分別通過電路依次聯接濾波調理電路和A/D轉換電路。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，電流采樣電路包括分別與三根三相線電路聯接的三個電流互感器。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，電壓采樣電路包括與三相線呈Υ0/Υ0型電路聯接的三個單相電壓互感器。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，A/D轉換電路為處理器模塊STC12C5410單片機中集成的A/D轉換器。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，A/D轉換電路中的ADC0、ADC1、ADC2引腳與電流采樣電路電路聯接；ADC3、ADC4、ADC5引腳與電壓采樣電路電路聯接；ADC6引腳與三相漏電保護器電路聯接;ADC7引腳與溫度傳感器電路聯接。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，濾波調理電路為RC低通濾波電路。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，鍵盤包括四個按鍵，分別接入處理器模塊的P00、P01、P02、P03 引腳。
[0011]本實用新型的一種電動機智能保護控制器，構思新穎，設計合理，易于實現并推廣應用，其具有處理速度快、智能化程度高等優點，可以實施各種非常復雜的算法和各種保護功能；由于能夠方便地實現自檢測試功能從而減少了裝置的維修工作量，避免了因裝置缺陷引起的保護不正確動作，提高了保護的可靠性；它可以同時對電動機進行斷相、過載、短路、欠壓、三相不平衡、堵轉、漏電等進行保護；它還擁有顯示、通信、故障記錄等功能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的模塊圖；
[0013]圖2為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的處理器模塊的電路原理圖；
[0014]圖3為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的數據采集模塊的電路原理圖；
[0015]圖4為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的濾波調理電路的電路原理圖；
[0016]圖5為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的鍵盤的電路原理圖；
[0017]圖6為本實用新型的一種電動機智能保護控制器的開關量輸入/輸出模塊的中開關量輸入電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的一種電動機智能保護控制器，作進一步說明:
[0019]如圖1所示，本實用新型的一種電動機智能保護控制器，是由處理器模塊1、數據米集模塊2、開關量輸入/輸出模塊3、通信模塊4、鍵盤5和顯不器6構成。
[0020]上述的數據采集模塊2、開關量輸入/輸出模塊3、通信模塊4、鍵盤5和顯示器6均與處理器模塊I電路聯接，其中數據采集模塊2，用于將電動機的運行參數經過信號采集、電平轉換，濾波并送至A/D轉換電路11進行數據處理；開關量輸入/輸出模塊3，用于將處理器模塊I中的保護決策送至繼電器、斷路器等電氣設備，完成低電壓控制高電壓的工作；通信模塊4，用于將采集到的數據上傳計算機，可以利用數據線等有線方式進行數據傳輸，也可以利用WiFi等無線方式進行數據傳輸；鍵盤5用于控制、操作；顯示器6用于顯示電動機運行狀態。
[0021]如圖2和圖3所示，處理器模塊I可采用STC12C5410單片機，數據采集模塊2中的電流采樣電路7、電壓采樣電路8、三相漏電保護器9和溫度傳感器10分別電路聯接濾波調理電路12，濾波調理電路12與A/D轉換電路11電路聯接，A/D轉換電路11為處理器模塊I STC12C5410單片機中集成的A/D轉換器，包括從ADC0~ADC7八個引腳；電流采樣電路7包括分別與三根三相線電路聯接的三個電流互感器，該三個電流互感器分別與STC12C5410單片機上的ADCO、ADCU ADC2引腳電路聯接；電壓采樣電路8包括與三相線呈Υ0/Υ0型電路聯接的三個單相電壓互感器，該三個單相電壓互感器分別與ADC3、ADC4、ADC5引腳電路聯接；三相漏電保護器9與ADC6引腳電路聯接；溫度傳感器10與ADC7引腳電路聯接，溫度傳感器10可以采用PTC或NTC熱敏電阻。
[0022]電動機的端電壓一般為380V，線電流可達幾十乃至上百安培，這不可能直接送到A/D轉換電路11直接進行A/D轉換，因此在本裝置中使用電壓互感器和電流互感器將高電壓，大電流轉換成模數轉換器可以接受的低電壓小電流。然后再將電流進行電流-電壓轉換，將電流量轉換成易于測量的電壓量。而由于電網以及電動機自身的干擾，使所得的電壓電流信號質量非常差，這就要求對信號進行濾波處理，如圖4所示，本裝置采用RC低通濾波電路，用以去除信號中疊加的高頻分量。
[0023]如圖5所示，本裝置鍵盤5設置四個獨立式按鍵，按鍵功能分別是:取消鍵，確認鍵，上方向選擇鍵(又可以作為數字的增大鍵)、下方向選擇鍵(又可以作為數字的減小鍵)，考慮到STC12C5410單片機片上I/O 口較少，為了合理利用STC12C5410單片機的片上資源，將四個按鍵的輸入端接入PO 口的低四位即P00、P01、P02、P03引腳。
[0024]開關量輸入/輸出模塊3包括開關量輸入電路和開關量輸出電路，其主要控制各種開關狀態，如短路器的位置，接地刀位置、手動合閘、手動分閘、保護動作情況以及裝置的各種報警功能，由于單片機是弱電器件，直接能夠輸出的電壓在5V以下，驅動電流在十幾個毫安左右，而電氣開關是強電器件，二者在電平范圍和驅動能力的要求上存在很大的差異，因此，在設計硬件時必須在二者之間添加緩沖驅動電路；處理器模塊I的P2 口引腳用來作為為開關量輸入信號引腳；而開關量的輸出引腳選用處理器模塊I的P3 口引腳，開關量輸出信號主要是該裝置的對于電機的保護動作，主要包括跳閘信號、合閘信號和報警信號的輸出，開關量輸出采用中間繼電器實現，通過光電耦合器件導通繼電器控制電源，由繼電器節點輸出開關信號。
【主權項】
1.一種電動機智能保護控制器，是由處理器模塊(I)、數據采集模塊(2 )、開關量輸入/輸出模塊(3)、通信模塊(4)、鍵盤(5)和顯示器(6)構成，其特征在于處理器模塊(I)采用STC12C5410單片機，且該處理器模塊(I)分別與數據米集模塊(2)、開關量輸入/輸出模塊(3)、通信模塊(4)、鍵盤(5)和顯示器(6)電路聯接；數據采集模塊(2)包括電流采樣電路(7)、電壓采樣電路(8)、三相漏電保護器(9)、溫度傳感器(10)、A/D轉換電路(11)和濾波調理電路(12)、且電流采樣電路(7)、電壓采樣電路(8)、三相漏電保護器(9)和溫度傳感器(10)分別通過電路依次聯接濾波調理電路(12)和A/D轉換電路(11)。2.根據權利要求1所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于電流采樣電路(7)包括分別與三根三相線電路聯接的三個電流互感器。3.根據權利要求1所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于電壓采樣電路(8)包括與三相線呈Υ0/Υ0型電路聯接的三個單相電壓互感器。4.根據權利要求1所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于A/D轉換電路(11)為處理器模塊(I) STC12C5410單片機中集成的A/D轉換器。5.根據權利要求4所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于A/D轉換電路(11)中的ADCO、ADCl、ADC2引腳與電流采樣電路(7)電路聯接；ADC3、ADC4、ADC5引腳與電壓采樣電路(8)電路聯接；ADC6引腳與三相漏電保護器(9)電路聯接；ADC7引腳與溫度傳感器(10)電路聯接。6.根據權利要求1所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于濾波調理電路(12)為RC低通濾波電路。7.根據權利要求1所述的一種電動機智能保護控制器，其特征在于鍵盤(5)包括四個按鍵，分別接入處理器模塊(I)的P00、P01、P02、P03引腳。
【專利摘要】本實用新型的一種電動機智能保護控制器涉及一種電動機保護裝置，是由處理器模塊分別與數據采集模塊、開關量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器構成，且該處理器模塊采用STC12C5410單片機；數據采集模塊包括電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護器、溫度傳感器、A/D轉換電路和濾波調理電路、且電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護器和溫度傳感器分別通過電路依次聯接濾波調理電路和A/D轉換電路。本實用新型的一種電動機智能保護控制器，其具有處理速度快、智能化程度高等優點，由于能夠方便地實現自檢測試功能從而減少了裝置的維修工作量，避免了因裝置缺陷引起的保護不正確動作，提高了保護的可靠性。
【IPC分類】H02H7/26
【公開號】CN204794056
【申請號】CN201520558309
【發明人】徐浩, 侯士波, 林雨晴, 劉暢, 張書恒, 張志強
【申請人】東北石油大學
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月29日