一種低壓電動機熱過載保護裝置的制造方法
【專利摘要】一種低壓電動機熱過載保護裝置，包括交流信號輸入模塊、微處理器模塊、開關量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數據通信模塊和人機交互模塊，交流信號輸入模塊與所述微處理器模塊連接，微處理器模塊包括ARM微處理器、數據存儲、時鐘電路、電源電路，所述開關量輸入模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，繼電器輸出模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，數據通信模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，數據通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，所述人機交互模塊與所述微處理器模塊連接。本裝置保護即時可靠，使用方便，維護簡單。
【專利說明】
一種低壓電動機熱過載保護裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及交流電動機保護領域，特別涉及一種低壓電動機熱過載保護裝置，屬于低壓電氣技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速發展，低壓電動機作為最主要的低壓動力設備之一，被廣泛地應用在生產生活中的許多領域。電動機在運行過程中，經常遇到堵轉、過負荷、缺相、短路、三相不平衡等故障，導致電動機電流過大，內部溫度升高，電動機的溫升可能超過最大允許溫升，引起電動機的熱過載。熱過載發生時，會引起電動機定子絕緣老化，縮短電動機的使用壽命，甚至造成電動機的燒毀，引發生產事故，因此，需要對電動機的熱過載進行保護，使電動機能夠安全運行。
[0003]傳統的低壓電動機熱過載保護回路中，采用熱繼電器作為熱保護器件，熱繼電器是通過兩種膨脹系數不同的雙金屬片緊密結合在一起制成的，當有一定的電流通過時，有熱量產生，雙金屬片發生彎曲，使彈簧瞬跳機構動作，使電路斷開，起到電流保護的作用。熱繼電器的保護特性靈敏度低，受環境影響大，調節準確度不高，動作遲緩，容易導致低壓電動機燒毀，降低了低壓電動機熱過載保護的可靠性。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種低壓電動機熱過載保護裝置。
[0005]為實現本實用新型的目的，采用了下述的技術方案:一種低壓電動機熱過載保護裝置，包括交流信號輸入模塊、微處理器模塊、開關量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數據通信模塊和人機交互模塊，所述交流信號輸入模塊與所述微處理器模塊連接，包括互感器隔離變換電路和信號調理電路，互感器隔離變換電路用于將低壓電動機的輸入電壓和輸入電流轉換成單極性電壓，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數據存儲、時鐘電路、電源電路，用于以完成電壓采樣、參數配置、數據處理、保護判斷、數據通信功能，所述開關量輸入模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，用于采集低壓電動機外部控制電路的開關量輸入狀態，所述繼電器輸出模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，包括合閘出口、跳閘出口、報警出口和備用出口，所述數據通信模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，所述數據通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，用于與其它設備或監控中心進行數據通信，所述人機交互模塊與所述微處理器模塊連接，包括按鍵電路和顯示電路，用于與外界進行信息交互，完成數據顯示和參數設置，進一步的，所述交流信號輸入模塊互感器隔離變換電路使用變比為100A/7.07V的電流互感器采樣三相輸入電流，使用變比為120V/7.07V的電壓互感器采樣三相輸入電壓，進一步的，所述交流信號輸入模塊信號調理電路使用的精密運算放大器芯片型號為TLC4502，進一步的，所述微處理器模塊采用的ARM微處理器芯片型號為MB9BF618S，進一步的，所述數據通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，其中RS485總線接口采用的芯片型號為SN65LBC184D，以太網接口采用的芯片型號為DP83849ID。
[0006]本實用新型的積極有益技術效果在于:所述低壓電動機熱過載保護裝置，通過對低壓電動機運行狀態下熱過載的分析，建立合適的數學模型，采用先進的控制算法，充分利用高性能ARM微處理器的快速計算、邏輯判斷、接口豐富等特點，實現了低壓電動機運行狀態識別、熱過載保護模型選擇、保護參數配置、數據通信、遠程控制等功能，保護即時可靠，使用方便，維護簡單。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型所述低壓電動機熱過載保護裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面結合附圖詳細描述本實用新型的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0009]如圖1所示，一種低壓電動機熱過載保護裝置，采用模塊化設計，包括交流信號輸入模塊、微處理器模塊、開關量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數據通信模塊和人機交互模塊，
[0010]所述交流信號輸入模塊與所述微處理器模塊連接，包括互感器隔離變換電路和信號調理電路，互感器隔離變換電路使用變比為100A/7.07V的電流互感器采樣三相輸入電流，使用變比為120V/7.07V的電壓互感器采樣三相輸入電壓，將低壓電動機的三相輸入電流、三相輸入電壓轉換成最大值為1V的交流電壓，并起強電和弱電隔離作用，所述交流信號輸入模塊信號調理電路使用精密運算放大器TLC4502構成電壓跟隨器、反相加法運算電路、反相比例運算電路，將互感器輸出的最大值為1V的交流信號變換成0.1?2.9 V的單極性電壓，并經過由750 Ω電阻和100 nF電容構成的低通濾波電路后送至微處理器模塊內部模/數轉換電路的輸入端，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數據存儲、時鐘電路、電源電路，用于以完成信號采樣、參數配置、數據處理、保護判斷、數據通信等功能，ARM微處理器選用MB9BF618S實現，MB9BF618S的時鐘頻率最高可達144 MHz，片內集成有128 KB的SRAM和1024 KB的FLASH ROM，含有8個多功能串行通信口，含有16個基本定時器和3個多功能定時器，內部集成有2路以太網控制器，具有集成度高、硬件可靠性和穩定性強、數據處理能力強、低功耗等優點。所述開關量輸入模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，用于采集低壓電動機外部控制電路的開關量輸入狀態，包括彈簧儲能狀態、遠程/就地控制狀態、熱復位狀態，輔助常開觸點和輔助常閉觸點等，當遠程/就地控制狀態為高電平時進行遠程操作，當遠程/就地控制狀態為低電平時進行就地操作，當熱復位狀態有效時將保護裝置進行熱保護復位，所述繼電器輸出模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，包括合閘出口、跳閘出口、報警出口和備用出口，用于為低壓電動機外部控制電路提供輸出控制信號，合閘出口、跳閘出口、報警出口分別用于完成合閘、跳閘、報警動作，備用出口不影響正常的合閘出口、跳閘出口和告警出口，可以對合閘、跳閘或告警進行出口擴展，所述數據通信模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，用于與其它設備或監控中心進行數據通信，RS485總線接口使用芯片SN65LBC184D實現，以太網接口使用芯片DP83849ID實現，所述人機交互模塊與所述微處理器模塊連接，包括按鍵電路和顯示電路，用于與外界進行信息交互，完成數據顯示和參數設置，按鍵電路包括6個獨立按鍵，顯示電路使用128X64液晶顯示屏，所述低壓電動機熱過載保護裝置除了具有熱過載保護功能外，還具有啟動超時保護、堵轉保護、負序過流保護、低電壓保護和過電壓保護等功能，能夠滿足低壓電動機在運行過程中對熱過載保護的要求。
[0011]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在本實用新型的基礎上所作出的變化、改型、添加或者替換，也屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種低壓電動機熱過載保護裝置，包括交流信號輸入模塊、微處理器模塊、開關量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數據通信模塊和人機交互模塊，所述交流信號輸入模塊與所述微處理器模塊連接，包括互感器隔離變換電路和信號調理電路，互感器隔離變換電路用于將低壓電動機的輸入電壓和輸入電流轉換成單極性電壓，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數據存儲、時鐘電路、電源電路，用于以完成電壓采樣、參數配置、數據處理、保護判斷、數據通信功能，所述開關量輸入模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，用于采集低壓電動機外部控制電路的開關量輸入狀態，所述繼電器輸出模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，包括合閘出口、跳閘出口、報警出口和備用出口，所述數據通信模塊通過光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，所述數據通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，用于與其它設備或監控中心進行數據通信，所述人機交互模塊與所述微處理器模塊連接，包括按鍵電路和顯示電路，用于與外界進行信息交互，完成數據顯示和參數設置。2.根據權利要求1所述的一種低壓電動機熱過載保護裝置，其特征在于:所述交流信號輸入模塊互感器隔離變換電路使用變比為100A/7.07V的電流互感器采樣三相輸入電流，使用變比為120V/7.07V的電壓互感器采樣三相輸入電壓。3.根據權利要求1所述的一種低壓電動機熱過載保護裝置，其特征在于:所述交流信號輸入模塊信號調理電路使用的精密運算放大器芯片型號為TLC4502。4.根據權利要求1所述的一種低壓電動機熱過載保護裝置，其特征在于:所述微處理器模塊采用的ARM微處理器芯片型號為MB9BF618S。5.根據權利要求1所述的一種低壓電動機熱過載保護裝置，其特征在于:所述數據通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網接口，其中RS485總線接口采用的芯片型號為SN65LBC184D，以太網接口采用的芯片型號為DP83849ID。
【文檔編號】H02H7/08GK205509474SQ201620267234
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月5日
【發明人】張天鵬, 翟亞芳, 姚玉欽, 秦長海, 邢春芳, 侯君, 姚璉, 趙艷春
【申請人】安陽工學院