一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，包括交流信號(hào)輸入模塊、微處理器模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和人機(jī)交互模塊，交流信號(hào)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(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)鐘電路、電源電路，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)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(guò)光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，數(shù)據(jù)通信模塊通過(guò)光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，數(shù)據(jù)通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網(wǎng)接口，所述人機(jī)交互模塊與所述微處理器模塊連接。本裝置保護(hù)即時(shí)可靠，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。
【專利說(shuō)明】
一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及交流電動(dòng)機(jī)保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，屬于低壓電氣技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，低壓電動(dòng)機(jī)作為最主要的低壓動(dòng)力設(shè)備之一，被廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)生活中的許多領(lǐng)域。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常遇到堵轉(zhuǎn)、過(guò)負(fù)荷、缺相、短路、三相不平衡等故障，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)電流過(guò)大，內(nèi)部溫度升高，電動(dòng)機(jī)的溫升可能超過(guò)最大允許溫升，引起電動(dòng)機(jī)的熱過(guò)載。熱過(guò)載發(fā)生時(shí)，會(huì)引起電動(dòng)機(jī)定子絕緣老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，甚至造成電動(dòng)機(jī)的燒毀，引發(fā)生產(chǎn)事故，因此，需要對(duì)電動(dòng)機(jī)的熱過(guò)載進(jìn)行保護(hù)，使電動(dòng)機(jī)能夠安全運(yùn)行。
[0003]傳統(tǒng)的低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)回路中，采用熱繼電器作為熱保護(hù)器件，熱繼電器是通過(guò)兩種膨脹系數(shù)不同的雙金屬片緊密結(jié)合在一起制成的，當(dāng)有一定的電流通過(guò)時(shí)，有熱量產(chǎn)生，雙金屬片發(fā)生彎曲，使彈簧瞬跳機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使電路斷開(kāi)，起到電流保護(hù)的作用。熱繼電器的保護(hù)特性靈敏度低，受環(huán)境影響大，調(diào)節(jié)準(zhǔn)確度不高，動(dòng)作遲緩，容易導(dǎo)致低壓電動(dòng)機(jī)燒毀，降低了低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用了下述的技術(shù)方案:一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，包括交流信號(hào)輸入模塊、微處理器模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和人機(jī)交互模塊，所述交流信號(hào)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(hào)調(diào)理電路，互感器隔離變換電路用于將低壓電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流轉(zhuǎn)換成單極性電壓，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)鐘電路、電源電路，用于以完成電壓采樣、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理、保護(hù)判斷、數(shù)據(jù)通信功能，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)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(dòng)機(jī)外部控制電路的開(kāi)關(guān)量輸入狀態(tài)，所述繼電器輸出模塊通過(guò)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(bào)警出口和備用出口，所述數(shù)據(jù)通信模塊通過(guò)光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，所述數(shù)據(jù)通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網(wǎng)接口，用于與其它設(shè)備或監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述人機(jī)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(jìn)行信息交互，完成數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置，進(jìn)一步的，所述交流信號(hào)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(jìn)一步的，所述交流信號(hào)輸入模塊信號(hào)調(diào)理電路使用的精密運(yùn)算放大器芯片型號(hào)為TLC4502，進(jìn)一步的，所述微處理器模塊采用的ARM微處理器芯片型號(hào)為MB9BF618S，進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網(wǎng)接口，其中RS485總線接口采用的芯片型號(hào)為SN65LBC184D，以太網(wǎng)接口采用的芯片型號(hào)為DP83849ID。
[0006]本實(shí)用新型的積極有益技術(shù)效果在于:所述低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，通過(guò)對(duì)低壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下熱過(guò)載的分析，建立合適的數(shù)學(xué)模型，采用先進(jìn)的控制算法，充分利用高性能ARM微處理器的快速計(jì)算、邏輯判斷、接口豐富等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了低壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別、熱過(guò)載保護(hù)模型選擇、保護(hù)參數(shù)配置、數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)程控制等功能，保護(hù)即時(shí)可靠，使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型所述低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0009]如圖1所示，一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，采用模塊化設(shè)計(jì)，包括交流信號(hào)輸入模塊、微處理器模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和人機(jī)交互模塊，
[0010]所述交流信號(hào)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(hào)調(diào)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(dòng)機(jī)的三相輸入電流、三相輸入電壓轉(zhuǎn)換成最大值為1V的交流電壓，并起強(qiáng)電和弱電隔離作用，所述交流信號(hào)輸入模塊信號(hào)調(diào)理電路使用精密運(yùn)算放大器TLC4502構(gòu)成電壓跟隨器、反相加法運(yùn)算電路、反相比例運(yùn)算電路，將互感器輸出的最大值為1V的交流信號(hào)變換成0.1?2.9 V的單極性電壓，并經(jīng)過(guò)由750 Ω電阻和100 nF電容構(gòu)成的低通濾波電路后送至微處理器模塊內(nèi)部模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)鐘電路、電源電路，用于以完成信號(hào)采樣、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理、保護(hù)判斷、數(shù)據(jù)通信等功能，ARM微處理器選用MB9BF618S實(shí)現(xiàn)，MB9BF618S的時(shí)鐘頻率最高可達(dá)144 MHz，片內(nèi)集成有128 KB的SRAM和1024 KB的FLASH ROM，含有8個(gè)多功能串行通信口，含有16個(gè)基本定時(shí)器和3個(gè)多功能定時(shí)器，內(nèi)部集成有2路以太網(wǎng)控制器，具有集成度高、硬件可靠性和穩(wěn)定性強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)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(dòng)機(jī)外部控制電路的開(kāi)關(guān)量輸入狀態(tài)，包括彈簧儲(chǔ)能狀態(tài)、遠(yuǎn)程/就地控制狀態(tài)、熱復(fù)位狀態(tài)，輔助常開(kāi)觸點(diǎn)和輔助常閉觸點(diǎn)等，當(dāng)遠(yuǎn)程/就地控制狀態(tài)為高電平時(shí)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，當(dāng)遠(yuǎn)程/就地控制狀態(tài)為低電平時(shí)進(jìn)行就地操作，當(dāng)熱復(fù)位狀態(tài)有效時(shí)將保護(hù)裝置進(jìn)行熱保護(hù)復(fù)位，所述繼電器輸出模塊通過(guò)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(bào)警出口和備用出口，用于為低壓電動(dòng)機(jī)外部控制電路提供輸出控制信號(hào)，合閘出口、跳閘出口、報(bào)警出口分別用于完成合閘、跳閘、報(bào)警動(dòng)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(duì)合閘、跳閘或告警進(jìn)行出口擴(kuò)展，所述數(shù)據(jù)通信模塊通過(guò)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(wǎng)接口，用于與其它設(shè)備或監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，RS485總線接口使用芯片SN65LBC184D實(shí)現(xiàn)，以太網(wǎng)接口使用芯片DP83849ID實(shí)現(xiàn)，所述人機(jī)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(jìn)行信息交互，完成數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置，按鍵電路包括6個(gè)獨(dú)立按鍵，顯示電路使用128X64液晶顯示屏，所述低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置除了具有熱過(guò)載保護(hù)功能外，還具有啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、負(fù)序過(guò)流保護(hù)、低電壓保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)等功能，能夠滿足低壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)熱過(guò)載保護(hù)的要求。
[0011]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的變化、改型、添加或者替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，包括交流信號(hào)輸入模塊、微處理器模塊、開(kāi)關(guān)量輸入模塊、繼電器輸出模塊、數(shù)據(jù)通信模塊和人機(jī)交互模塊，所述交流信號(hào)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(hào)調(diào)理電路，互感器隔離變換電路用于將低壓電動(dòng)機(jī)的輸入電壓和輸入電流轉(zhuǎn)換成單極性電壓，所述微處理器模塊包括ARM微處理器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、時(shí)鐘電路、電源電路，用于以完成電壓采樣、參數(shù)配置、數(shù)據(jù)處理、保護(hù)判斷、數(shù)據(jù)通信功能，所述開(kāi)關(guān)量輸入模塊通過(guò)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(dòng)機(jī)外部控制電路的開(kāi)關(guān)量輸入狀態(tài)，所述繼電器輸出模塊通過(guò)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(bào)警出口和備用出口，所述數(shù)據(jù)通信模塊通過(guò)光電隔離電路與所述微處理器模塊連接，所述數(shù)據(jù)通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網(wǎng)接口，用于與其它設(shè)備或監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，所述人機(jī)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(jìn)行信息交互，完成數(shù)據(jù)顯示和參數(shù)設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，其特征在于:所述交流信號(hào)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，其特征在于:所述交流信號(hào)輸入模塊信號(hào)調(diào)理電路使用的精密運(yùn)算放大器芯片型號(hào)為TLC4502。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)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(hào)為MB9BF618S。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)通信模塊包括兩路RS485總線接口和兩路以太網(wǎng)接口，其中RS485總線接口采用的芯片型號(hào)為SN65LBC184D，以太網(wǎng)接口采用的芯片型號(hào)為DP83849ID。
【文檔編號(hào)】H02H7/08GK205509474SQ201620267234
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】張?zhí)禊i, 翟亞芳, 姚玉欽, 秦長(zhǎng)海, 邢春芳, 侯君, 姚璉, 趙艷春
【申請(qǐng)人】安陽(yáng)工學(xué)院