水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其由控制器、電流采樣電路、電源及電壓采樣電路、顯示電路、驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路組成；所述電流采樣電路和電源及電壓采樣電路的輸出端分別接所述控制器的相應(yīng)輸入端；所述控制器的一路輸出端接顯示電路的輸入端，其另一路輸出端接驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路的輸入端。本發(fā)明的有益效果為結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高，性能穩(wěn)定可靠，顯示直觀，具備聲報警功能，操作簡便。
【專利說明】水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，適用于水泵電機(jī)短路、缺相、過流、干轉(zhuǎn)、欠壓和過壓保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國專利公開了一種“潛水電泵、電動機(jī)斷相、過流自動保護(hù)開關(guān)”(專利號:200520024353.1 )，其結(jié)構(gòu)要點是本專利包括有斷相、過流檢測電路、斷相保護(hù)觸發(fā)電路、過流保護(hù)觸發(fā)電路、可控硅主回路及執(zhí)行電路；斷相檢測電路中的三個電流互感器的初級按常規(guī)連接方法分別與電源的A、B、C三相相連接，三個電流互感器的次級線圈依次串聯(lián)組成開口三角形；斷相檢測電路的一路輸出接斷相保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端，其另一路輸出接過流保護(hù)觸發(fā)電路的輸入端，斷相保護(hù)觸發(fā)電路和過流保護(hù)觸發(fā)電路的輸出端均接可控硅的控制極，可控硅主回路及執(zhí)行電路中的電磁脫扣器控制A、B、C三相的通斷。上述專利的缺點是電路較復(fù)雜，無電流和電壓顯示功能，不能進(jìn)行電流的校準(zhǔn)和調(diào)整。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高、操作簡便的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
本發(fā)明由控制器、電流采樣電路、電源及電壓采樣電路、顯示電路、驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路組成；所述電流采樣電路和電源及電壓采樣電路的輸出端分別接所述控制器的相應(yīng)輸入端；所述控制器的一路輸出端接顯示電路的輸入端，其另一路輸出端接驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路的輸入端。
[0005]所述電流采樣電路為單相或三相電流采樣電路。
[0006]本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高，性能穩(wěn)定可靠，顯示直觀，具備聲報警功能，操作簡便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的原理框圖。
[0008]圖2為電流采樣電路和控制器的電路原理圖。
[0009]圖3為控制器的電路原理圖。
[0010]圖4為電源及電壓采樣電路的電路原理圖。
[0011]圖5為驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路的電路原理圖。
[0012]圖6為顯示電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0013]實施例1 (用于三相水泵電路，見圖1飛):由圖r6所示的實施例可知，本實施例由控制器、電流采樣電路、電源及電壓采樣電路、顯示電路、驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路組成；所述電流采樣電路和電源及電壓采樣電路的輸出端分別接所述控制器的相應(yīng)輸入端；所述控制器的一路輸出端接顯示電路的輸入端，其另一路輸出端接驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路的輸入端。
[0014]所述三相電流采樣電路由A相、B相和C相電流采樣電路組成，并且A相、B相和C相電流采樣電路的結(jié)構(gòu)相同，其中A相電流采樣電路由第一電流互感線圈LA、第一整流橋Df D4、電阻Rf R2、電容Cl組成；所述第一電流互感線圈LA套在所述水泵電機(jī)的A相輸入線上，所述第一電流互感線圈LA的兩端接第一整流橋DfD4的輸入端，所述電容Cl與電阻R2并聯(lián)后接在第一整流橋DfD4的輸出端，所述電阻Rl與第一電流互感線圈LA并聯(lián)；所述第一整流橋Df D4的輸出端分別為ADl和地；
所述B相電流采樣電路由第二電流互感線圈LB、第二整流橋D5~D8、電阻R3~R4、電容C2組成；所述第二電流互感線圈LB套在所述水泵電機(jī)的B相輸入線上；所述第二整流橋D5~D8的輸出端分別為AD2和地； 所述C相電流采樣電路由第三電流互感線圈LC、第三整流橋D9~D12、電阻R5~R6、電容C3組成；所述第三電流互感線圈LC套在所述水泵電機(jī)的C相輸入線上；所述第三整流橋D9~D12的輸出端分別為AD3和地。
[0015]所述電源及電壓采樣電路由變壓器B1、第四整流橋D13~D16、三端穩(wěn)壓器U2、電容C4~C5、限流電阻R7組成；所述變壓器BI的初級接在所述水泵電機(jī)的電源輸入端，其次級接第四整流橋D13~D16的輸入端；所述三端穩(wěn)壓器U2的輸入端接第四整流橋D13~D16的輸出端，所述電容C5接在三端穩(wěn)壓器U2的輸出端，所述電容C4接在第四整流橋D13~D16的輸出端；所述第四整流橋D13~D16的輸出端為+12V和地；所述三端穩(wěn)壓器U2的輸出端+5V和地；
所述限流電阻R7的一端接在第四整流橋D13~D16中的整流二極管D15和D16的節(jié)點上，其另一端為電壓米樣輸出端AD4。
[0016]所述控制器由微處理器U1、按鍵Sf S4組成；所述微處理器的型號為MC9S12N64，所述按鍵Sf S4的一端依次分別接微處理器Ul的6腳、7腳、16腳、15腳，它們的另一端分別接地；所述微處理器Ul的電流采樣輸入端22~24腳依次分別接A相、B相和C相電流采樣電路的輸出端AD1~AD3 ;所述微處理器Ul的電壓米樣輸入端25腳接所述電壓米樣輸出立而AD 4 ；
所述按鍵Sf S2為電流設(shè)定增減按鍵，分別為“ + ”和“一”按鍵；按鍵S3為“設(shè)定保存鍵”；按鍵S4為“試驗按鍵”。
[0017]所述驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路由晶體管BG1、繼電器J1、揚聲器F、續(xù)流二極管D17和脫扣器線圈L組成；所述晶體管BGl的基極接所述微處理器Ul的輸出端21腳，晶體管BGl的發(fā)射極接地，所述繼電器Jl、續(xù)流二極管D17和揚聲器F三者并聯(lián)后接在晶體管BGl的集電極和+12V之間，所述繼電器Jl的常開觸點Jl-1與脫扣器線圈L并聯(lián)。
[0018]所述顯示電路由數(shù)碼管G1~G2和阻流電阻R7~R14組成；所述數(shù)碼管Gf G2為三位七段數(shù)碼管，所述數(shù)碼管Gf G2的輸入端a~g端、dp端分別依次經(jīng)限流電阻R7~R14接所述微處理器Ul的輸出端1r11腳，30-27腳，所述數(shù)碼管Gl的輸入端comf com3依次接所述微處理器Ul的輸出端32腳、2腳和3腳，所述數(shù)碼管G2的輸入端comf com3依次接所述微處理器Ul的輸出端8?10腳；所述數(shù)碼管Gl顯示電流值，數(shù)碼管G2顯示運行電壓值。
[0019]本實施例的工作過程如下:
(O首先通過按鍵SI和S2設(shè)定保護(hù)電流:
設(shè)定的保護(hù)電流按水泵電機(jī)額定電流的1.2倍設(shè)定，設(shè)定完畢后，按設(shè)定保存鍵S3進(jìn)行保存。
[0020](2)微處理器Ul根據(jù)三相電流采樣電路的電流采樣值與設(shè)定電流值進(jìn)行比較判斷，具體判斷如下:
a.缺相:
A相缺相:A相電流為零，或小于其他相電流值50%，并且電流連續(xù)時間大于3秒。
[0021]B相缺相:B相電流為零，或小于其他相電流值50%，并且電流連續(xù)時間大于3秒。
[0022]C相缺相:C相電流為零，或小于其他相電流值50%，并且電流連續(xù)時間大于3秒。
[0023]b.過電流:
水泵電機(jī)運行電流連續(xù)大于設(shè)定的保護(hù)電流1.2倍，并且電流連續(xù)時間大于I分鐘，本開關(guān)啟動電流值反時限保護(hù)。水泵電機(jī)運行電流值是設(shè)定電流1.2倍時，對應(yīng)保護(hù)時間為2分鐘，水泵電機(jī)運行電流值是設(shè)定電流4倍時，對應(yīng)保護(hù)時間為10秒，運行電流與動作時間為線性對應(yīng)。
[0024]c.干轉(zhuǎn):水泵電機(jī)運行電流連續(xù)小于設(shè)定的保護(hù)電流0.8倍，并且電流連續(xù)時間大于30秒。
[0025]d.欠壓:檢測電壓小于220V的60%，并且連續(xù)時間大于10秒。
[0026]e.檢測保護(hù)狀態(tài)，有電流異常，先驅(qū)動執(zhí)行電路跳閘保護(hù)，在本開關(guān)保護(hù)后，數(shù)碼管G2進(jìn)行顯示保護(hù)的內(nèi)容,顯示AAA為A相缺相,顯示BBB為B相缺相,顯示CCC為C相缺相，顯示HHH為過電流，顯示LLL為干轉(zhuǎn)，顯示V為欠壓，并驅(qū)動Fl聲音報警，在報警狀態(tài)下，按下任意按鍵Sf S4恢復(fù)；本開關(guān)正常工作。顯示恢復(fù)到正常狀態(tài)。
[0027](3)按鍵S4為測試本開關(guān)是否功能正常，點動S4，繼電器Jl的常開觸點Jl_l閉合，自動跳閘斷開水泵電機(jī)的電源。
[0028]實施例2 (用于單相水泵電機(jī)):
實施例2與實施例1不同的是其電流采樣電路只有A相，即所述單相電流采樣電路由第一電流互感線圈LA、第一整流橋Df D4、電阻Rf R2、電容Cl組成；所述第一電流互感線圈LA套在所述水泵電機(jī)的A相輸入線上，所述第一電流互感線圈LA的兩端接第一整流橋DfD4的輸入端，所述電容Cl與電阻R2并聯(lián)后接在第一整流橋DfD4的輸出端，所述電阻Rl與第一電流互感線圈LA并聯(lián)；所述第一整流橋Df D4的輸出端分別為ADl和地。
【權(quán)利要求】
1.一種水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:由控制器、電流采樣電路、電源及電壓采樣電路、顯示電路、驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路組成；所述電流采樣電路和電源及電壓采樣電路的輸出端分別接所述控制器的相應(yīng)輸入端；所述控制器的一路輸出端接顯示電路的輸入端，其另一路輸出端接驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述電流采樣電路為單相或三相電流采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述單相電流采樣電路由第一電流互感線圈LA、第一整流橋Df D4、電阻Rf R2、電容Cl組成；所述第一電流互感線圈LA套在所述水泵電機(jī)的A相輸入線上，所述第一電流互感線圈LA的兩端接第一整流橋Df D4的輸入端，所述電容Cl與電阻R2并聯(lián)后接在第一整流橋Df D4的輸出端，所述電阻Rl與第一電流互感線圈LA并聯(lián)；所述第一整流橋Df D4的輸出端分別為ADl和地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述三相電流采樣電路由A相、B相和C相電流采樣電路組成，并且A相、B相和C相電流采樣電路的結(jié)構(gòu)相同，其中A相電流采樣電路由第一電流互感線圈LA、第一整流橋DfD4、電阻RfR2、電容Cl組成；所述第一電流互感線圈LA套在所述水泵電機(jī)的A相輸入線上，所述第一電流互感線圈LA的兩端接第一整流橋Df D4的輸入端，所述電容Cl與電阻R2并聯(lián)后接在第一整流橋Df D4的輸出端，所述電阻Rl與第一電流互感線圈LA并聯(lián)；所述第一整流橋DfD4的輸出端分別為ADl和地； 所述B相電流采樣電路由第二電流互感線圈LB、第二整流橋D5~D8、電阻R3~R4、電容C2組成；所述第二電流互感線圈LB套在所述水泵電機(jī)的B相輸入線上；所述第二整流橋D5~D8的輸出端分別為AD2和地； 所述C相電流采樣電路 由第三電流互感線圈LC、第三整流橋D9~D12、電阻R5~R6、電容C3組成；所述第三電流互感線圈LC套在所述水泵電機(jī)的C相輸入線上；所述第三整流橋D9~D12的輸出端分別為AD3和地。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述電源及電壓采樣電路由變壓器B1、第四整流橋D13~D16、三端穩(wěn)壓器U2、電容C4~C5、限流電阻R7組成；所述變壓器BI的初級接在所述水泵電機(jī)的電源輸入端，其次級接第四整流橋D13^D16的輸入端；所述三端穩(wěn)壓器U2的輸入端接第四整流橋D13~D16的輸出端，所述電容C5接在三端穩(wěn)壓器U2的輸出端，所述電容C4接在第四整流橋D13~D16的輸出端；所述第四整流橋D13~D16的輸出端為+12V和地；所述三端穩(wěn)壓器U2的輸出端+5V和地； 所述限流電阻R7的一端接在第四整流橋D13~D16中的整流二極管D15和D16的節(jié)點上，其另一端為電壓米樣輸出端AD4。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述控制器由微處理器U1、按鍵Sf S4組成；所述微處理器的型號為MC9S12N64，所述按鍵Sf S4的一端依次分別接微處理器Ul的6腳、7腳、16腳、15腳，它們的另一端分別接地；所述微處理器Ul的電流采樣輸入端22~24腳依次分別接A相、B相和C相電流采樣電路的輸出端ADfAD3 ；所述微處理器Ul的電壓采樣輸入端25腳接所述電壓采樣輸出端AD4 ； 所述按鍵Sf S2為電流設(shè)定增減按鍵，分別為“ + ”和“一”按鍵；按鍵S3為“設(shè)定保存鍵”；按鍵S4為“試驗按鍵”。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述驅(qū)動執(zhí)行及聲報警電路由晶體管BG1、繼電器J1、揚聲器F、續(xù)流二極管D17和脫扣器線圈L組成；所述晶體管BGl的基極接所述微處理器Ul的輸出端21腳，晶體管BGl的發(fā)射極接地，所述繼電器J1、續(xù)流二極管D17和揚聲器F三者并聯(lián)后接在晶體管BGl的集電極和+12V之間，所述繼電器Jl的常開觸點Jl-1與脫扣器線圈L并聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水泵電機(jī)智能數(shù)顯保護(hù)開關(guān)，其特征在于:所述顯示電路由數(shù)碼管G1~ G2和限流電阻R7114組成；所述數(shù)碼管G1~ G2為三位七段數(shù)碼管，所述數(shù)碼管G1~ G2的輸入端a~g端、dp端分別依次經(jīng)限流電阻R7~R14接所述微處理器Ul的輸出端14~11腳，30-27腳，所述數(shù)碼管Gl的輸入端coml~ com3依次接所述微處理器Ul的輸出端32腳、2腳和3腳，所述數(shù)碼管G2的輸入端coml~ com3依次接所述微處理器Ul的輸出端8~10腳；所述數(shù)碼管Gl顯示電流值，數(shù)碼管G2顯示運行電壓值。
【文檔編號】H02H7/09GK103825249SQ201410094103
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】徐華東, 侯增鴻, 鐘志強(qiáng) 申請人:侯增鴻