一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電動機(jī)保護(hù)裝置，尤其涉及到一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中，由于電網(wǎng)波動，負(fù)載沖擊以及外界環(huán)境高溫、高濕、粉塵等的影響，令電動機(jī)的安全運(yùn)行受到很大的威脅，而且由于現(xiàn)代電動機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)的提高，電動機(jī)的體積越來越小，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部電流密度顯著增加；再加上現(xiàn)代化的生產(chǎn)工藝往往要求電動機(jī)經(jīng)常在頻繁的啟動、制動、正反轉(zhuǎn)以及變負(fù)荷等多種狀態(tài)下切換運(yùn)行，電動機(jī)出現(xiàn)故障的概率更加難以確定，無法進(jìn)行有效地預(yù)判及監(jiān)測，故障后導(dǎo)致的后果也更加嚴(yán)重。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述問題，提供了一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器。
[0004]本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，是由處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器構(gòu)成，處理器模塊采用STC12C5410單片機(jī)，且該處理器模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器電路聯(lián)接；數(shù)據(jù)采集模塊包括電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護(hù)器、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路和濾波調(diào)理電路、且電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護(hù)器和溫度傳感器分別通過電路依次聯(lián)接濾波調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，電流采樣電路包括分別與三根三相線電路聯(lián)接的三個電流互感器。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，電壓采樣電路包括與三相線呈Υ0/Υ0型電路聯(lián)接的三個單相電壓互感器。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，A/D轉(zhuǎn)換電路為處理器模塊STC12C5410單片機(jī)中集成的A/D轉(zhuǎn)換器。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，A/D轉(zhuǎn)換電路中的ADC0、ADC1、ADC2引腳與電流采樣電路電路聯(lián)接；ADC3、ADC4、ADC5引腳與電壓采樣電路電路聯(lián)接；ADC6引腳與三相漏電保護(hù)器電路聯(lián)接;ADC7引腳與溫度傳感器電路聯(lián)接。
[0009]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，濾波調(diào)理電路為RC低通濾波電路。
[0010]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，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(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，構(gòu)思新穎，設(shè)計(jì)合理，易于實(shí)現(xiàn)并推廣應(yīng)用，其具有處理速度快、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)施各種非常復(fù)雜的算法和各種保護(hù)功能；由于能夠方便地實(shí)現(xiàn)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(hù)不正確動作，提高了保護(hù)的可靠性；它可以同時(shí)對電動機(jī)進(jìn)行斷相、過載、短路、欠壓、三相不平衡、堵轉(zhuǎn)、漏電等進(jìn)行保護(hù)；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(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的模塊圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的處理器模塊的電路原理圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的數(shù)據(jù)采集模塊的電路原理圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的濾波調(diào)理電路的電路原理圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的鍵盤的電路原理圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器的開關(guān)量輸入/輸出模塊的中開關(guān)量輸入電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，作進(jìn)一步說明:
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，是由處理器模塊1、數(shù)據(jù)米集模塊2、開關(guān)量輸入/輸出模塊3、通信模塊4、鍵盤5和顯不器6構(gòu)成。
[0020]上述的數(shù)據(jù)采集模塊2、開關(guān)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(lián)接，其中數(shù)據(jù)采集模塊2，用于將電動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)經(jīng)過信號采集、電平轉(zhuǎn)換，濾波并送至A/D轉(zhuǎn)換電路11進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；開關(guān)量輸入/輸出模塊3，用于將處理器模塊I中的保護(hù)決策送至繼電器、斷路器等電氣設(shè)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(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)，可以利用數(shù)據(jù)線等有線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，也可以利用WiFi等無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；鍵盤5用于控制、操作；顯示器6用于顯示電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
[0021]如圖2和圖3所示，處理器模塊I可采用STC12C5410單片機(jī)，數(shù)據(jù)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(hù)器9和溫度傳感器10分別電路聯(lián)接濾波調(diào)理電路12，濾波調(diào)理電路12與A/D轉(zhuǎn)換電路11電路聯(lián)接，A/D轉(zhuǎn)換電路11為處理器模塊I STC12C5410單片機(jī)中集成的A/D轉(zhuǎn)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(lián)接的三個電流互感器，該三個電流互感器分別與STC12C5410單片機(jī)上的ADCO、ADCU ADC2引腳電路聯(lián)接；電壓采樣電路8包括與三相線呈Υ0/Υ0型電路聯(lián)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(lián)接；三相漏電保護(hù)器9與ADC6引腳電路聯(lián)接；溫度傳感器10與ADC7引腳電路聯(lián)接，溫度傳感器10可以采用PTC或NTC熱敏電阻。
[0022]電動機(jī)的端電壓一般為380V，線電流可達(dá)幾十乃至上百安培，這不可能直接送到A/D轉(zhuǎn)換電路11直接進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換成模數(shù)轉(zhuǎn)換器可以接受的低電壓小電流。然后再將電流進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換，將電流量轉(zhuǎn)換成易于測量的電壓量。而由于電網(wǎng)以及電動機(jī)自身的干擾，使所得的電壓電流信號質(zhì)量非常差，這就要求對信號進(jìn)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(shè)置四個獨(dú)立式按鍵，按鍵功能分別是:取消鍵，確認(rèn)鍵，上方向選擇鍵(又可以作為數(shù)字的增大鍵)、下方向選擇鍵(又可以作為數(shù)字的減小鍵)，考慮到STC12C5410單片機(jī)片上I/O 口較少，為了合理利用STC12C5410單片機(jī)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(guān)量輸入/輸出模塊3包括開關(guān)量輸入電路和開關(guān)量輸出電路，其主要控制各種開關(guān)狀態(tài)，如短路器的位置，接地刀位置、手動合閘、手動分閘、保護(hù)動作情況以及裝置的各種報(bào)警功能，由于單片機(jī)是弱電器件，直接能夠輸出的電壓在5V以下，驅(qū)動電流在十幾個毫安左右，而電氣開關(guān)是強(qiáng)電器件，二者在電平范圍和驅(qū)動能力的要求上存在很大的差異，因此，在設(shè)計(jì)硬件時(shí)必須在二者之間添加緩沖驅(qū)動電路；處理器模塊I的P2 口引腳用來作為為開關(guān)量輸入信號引腳；而開關(guān)量的輸出引腳選用處理器模塊I的P3 口引腳，開關(guān)量輸出信號主要是該裝置的對于電機(jī)的保護(hù)動作，主要包括跳閘信號、合閘信號和報(bào)警信號的輸出，開關(guān)量輸出采用中間繼電器實(shí)現(xiàn)，通過光電耦合器件導(dǎo)通繼電器控制電源，由繼電器節(jié)點(diǎn)輸出開關(guān)信號。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，是由處理器模塊(I)、數(shù)據(jù)采集模塊(2 )、開關(guān)量輸入/輸出模塊(3)、通信模塊(4)、鍵盤(5)和顯示器(6)構(gòu)成，其特征在于處理器模塊(I)采用STC12C5410單片機(jī)，且該處理器模塊(I)分別與數(shù)據(jù)米集模塊(2)、開關(guān)量輸入/輸出模塊(3)、通信模塊(4)、鍵盤(5)和顯示器(6)電路聯(lián)接；數(shù)據(jù)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(hù)器(9)、溫度傳感器(10)、A/D轉(zhuǎn)換電路(11)和濾波調(diào)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(hù)器(9)和溫度傳感器(10)分別通過電路依次聯(lián)接濾波調(diào)理電路(12)和A/D轉(zhuǎn)換電路(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)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(lián)接的三個電流互感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)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(lián)接的三個單相電壓互感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，其特征在于A/D轉(zhuǎn)換電路(11)為處理器模塊(I) STC12C5410單片機(jī)中集成的A/D轉(zhuǎn)換器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，其特征在于A/D轉(zhuǎn)換電路(11)中的ADCO、ADCl、ADC2引腳與電流采樣電路(7)電路聯(lián)接；ADC3、ADC4、ADC5引腳與電壓采樣電路(8)電路聯(lián)接；ADC6引腳與三相漏電保護(hù)器(9)電路聯(lián)接；ADC7引腳與溫度傳感器(10)電路聯(lián)接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，其特征在于濾波調(diào)理電路(12)為RC低通濾波電路。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動機(jī)智能保護(hù)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(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器涉及一種電動機(jī)保護(hù)裝置，是由處理器模塊分別與數(shù)據(jù)采集模塊、開關(guān)量輸入/輸出模塊、通信模塊、鍵盤和顯示器構(gòu)成，且該處理器模塊采用STC12C5410單片機(jī)；數(shù)據(jù)采集模塊包括電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護(hù)器、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路和濾波調(diào)理電路、且電流采樣電路、電壓采樣電路、三相漏電保護(hù)器和溫度傳感器分別通過電路依次聯(lián)接濾波調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)用新型的一種電動機(jī)智能保護(hù)控制器，其具有處理速度快、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，由于能夠方便地實(shí)現(xiàn)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(hù)不正確動作，提高了保護(hù)的可靠性。
【IPC分類】H02H7/26
【公開號】CN204794056
【申請?zhí)枴緾N201520558309
【發(fā)明人】徐浩, 侯士波, 林雨晴, 劉暢, 張書恒, 張志強(qiáng)
【申請人】東北石油大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月29日