具有谐波测控功能的电动机控制器及方法技术

本发明专利技术公开了一种具有谐波测控功能的电动机控制器及方法,该电动机控制器包括显示操作单元和保护器采样保护本体，所述显示操作单元和保护器采样保护本体连接，所述显示操作单元包括显示操作单元控制器、按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元，按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元分别与显示操作单元控制器连接，所述通信单元与保护器采样保护本体连接。以防电动机附加过热或发生力矩共振，影响电动机正常运行，延长电动机的使用寿命，同时实现对电动机的谐波测量及保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机控制
，具体涉及一种具有谐波测控功能的电动机控制器及方法。
技术介绍
上世纪70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛，由电力电子器件产生谐波所造成的危害也日趋严重，谐波使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生谐振和噪声，并使其绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁，谐波还会引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振，使得谐波含量放大，造成电动机电容器等设备烧毁。同时谐波也能使得继电保护和自动装置误动作，使得电能计量出现混乱，对于电力系统的外部而言，谐波对通信设备和电子设备也会产生严重的干扰。电动机作为电力系统的主要负荷，对整个社会经济的影响不容忽视，如今，谐波严重性对电动机的正常运行产生了很大的影响，主要如下：电网谐波产生的磁场对电动机会产生异步附加转矩；电网谐波电流对电动机温升的影响；谐波电流对电动机附加损耗的影响；谐波电流对电动机机械运行的影响基于以上所述，专利技术一种带有谐波测控功能的电动机控制器，当检测到较大谐波分量时，在一定的时间范围内没有消除，及时进行电动机谐波保护，因我国电动机使用数量庞大，解决谐波对电动机运行的影响具有一定是实用价值的，其市场前景广阔。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提出一种具有谐波测控功能的电动机控制器及方法，通过利用ATT7022D计量芯片一周波64点采样速率，并具有2K缓存单元功能，通过傅里叶变换，计算出电网中3-31次谐波分量，如果在一定时间内谐波分量没有消除，具有及时停止电动机运行，以防电动机附加过热或发生力矩共振，影响电动机正常运行，延长电动机的使用寿命，同时实现对电动机的谐波测量及保护功能。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种具有谐波测控功能的电动机控制器，该电动机控制器包括显示操作单元和保护器采样保护本体，所述显示操作单元和保护器采样保护本体连接，所述显示操作单元包括显示操作单元控制器、按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元，按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元分别与显示操作单元控制器连接，所述通信单元与保护器采样保护本体连接。所述保护器采样保护本体包括微控制器、与微控制器分别连接的采集模拟信号单元、采集遥信量单元、保护器采样保护本体通信单元、LED状态显示单元。所述保护器采样保护本体通信单元包括显示器通信单元和上位机通信单元，所述显示器通信单元与通信单元连接，所述上位机通信单元与上位机连接。所述保护器采样保护本体还包括与微控制器连接的三相计量芯片。所述保护器采样保护本体还包括与微控制器分别连接的非易失寄存器、变送单元。一种具有谐波测控功能的电动机控制器的控制方法，其特征在于,该方法显示操作单元包括以下步骤：步骤一、系统进行初始化；步骤二、通过按键进行参数设置；步骤三，进行启停控制，控制电动机进行动作，步骤四、与保护器采样保护本体通信；步骤五、在LCD液晶显示单元显示数据。该方法保护器采样保护本体包括以下步骤：步骤a、对三相计量芯片进行初始化，进行电压电流采样，对采样的数据进行缓存，通过傅里叶变换数据，对谐波测量判断；步骤b、对保护器采样保护本体包括微控制器进行初始化，定时器0中断初始化，串口通讯中断初始，开中断、电压电流进行A/D专业；步骤c，根据步骤a和步骤b判断电动机是否需要保护；步骤d，如果电动机需要保护，电动机进行报警。本专利技术有益效果是:于ARM7LPC2134作为核心芯片，配合ATT7022D三相计量芯片,通过互感器实现电压、电流测量值的采样，实时计算出电流电压值，实现电动机接地/漏电、堵转、热过载、三相电流不平衡、过压、欠压、轻载等故障具有保护功能，利用ATT7022D计量芯片一周波64点采样速率，并具有2K缓存单元功能，通过傅里叶变换，计算出电网中3-31次谐波分量，如果在一定时间内谐波分量没有消除，及时停止电动机运行，以防电动机附加过热或发生力矩共振，影响电动机正常运行，延长电动机的使用寿命，同时实现对电动机的谐波测量及保护功能。附图说明下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：图1是本专利技术的具体实施方式的显示操作部分的系统结构图。图2是本专利技术的具体实施方式的保护器采样保护本体系统结构图。图3是本专利技术的具体实施方式的操作显示部分系统流程图。图4是本专利技术的具体实施方式的采集保护本体装置的系统流程图。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，本专利技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图1所示，显示操作单元的设计，本显示操作装置采用的是台湾宏晶公司生产CPU STC90C58RD，其工作频率达到80MHZ，32K FRASH存储器1280字节RAM，具有体积小功耗极低，抗干扰能力强，宽温度工作范围，适用于各种工业控制，通过CPU的通讯口与本机装置实时进行通讯，收集到采样保护本体采集到的电动机运行时各种状态及电压电流等参数，直观地在显示操作装置上进行显示，同时通过操作装置的按键设置电动机保护运行时各种技术参数，将其保存在CPU的EEPROM中，并通过RS485通讯将设置的参数传输的保护器的采样保护本体装置进行保护。如图2所示，保护器采样保护本体部分的设计，本采样保护部分技术方案采用PHILIPS公司最新生产的基于ARM7TDMI-S内核的LPC2136微控制器芯片，配合ATT7022D计量芯片，将采集到的电压电流参数值计算后进行分析判断出电动机的运行情况，从而做出相应的保护动作。同时将这些电压及电流数据及电动机运行的状态，通过其两个通讯端口分别上送至上位机后台和保护器的显示操作部分装置，从而智能地完成了电动机的保护功能。如图3所示，为本专利技术的操作显示部分系统流程图，本单元部分是以STC90C58R单片机为中心的控制系统，单片机结合一定的外围电路来完成按键信号采集及与本体信号传输等。如图4所示，为采集保护本体装置的系统流程图。上面结合附图对本专利技术进行了示例性描述，显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本专利技术的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本专利技术的保护范围之内。本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有谐波测控功能的电动机控制器，其特征在于,该电动机控制器包括显示操作单元和保护器采样保护本体，所述显示操作单元和保护器采样保护本体连接，所述显示操作单元包括显示操作单元控制器、按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元，按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元分别与显示操作单元控制器连接，所述通信单元与保护器采样保护本体连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有谐波测控功能的电动机控制器，其特征在于,该电动机控制器包括显示操作单元和保护器采样保护本体，所述显示操作单元和保护器采样保护本体连接，所述显示操作单元包括显示操作单元控制器、按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元，按键信号采集单元、LCD液晶显示单元、LED状态显示单元和通信单元分别与显示操作单元控制器连接，所述通信单元与保护器采样保护本体连接。2.根据权利要求1所述的具有谐波测控功能的电动机控制器，其特征在于,所述保护器采样保护本体包括微控制器、与微控制器分别连接的采集模拟信号单元、采集遥信量单元、保护器采样保护本体通信单元、LED状态显示单元。3.根据权利要求2所述的具有谐波测控功能的电动机控制器，其特征在于,所述保护器采样保护本体通信单元包括显示器通信单元和上位机通信单元，所述显示器通信单元与通信单元连接，所述上位机通信单元与上位机连接。4.根据权利要求2所述的具有谐波测控功能的电动机控制器，其特征在于,所述保护器采样保护本体还包括与微控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚伟，高涛，
申请(专利权)人：安徽工程大学机电学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34