一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，可对低压电动机运行状况进行全面的运行监视、设备管理维护和故障诊断分析；配置标准的485通信单元，支持MOdbus、Profibus‑DP通信规约；可以可靠接入DCS控制系统，参与生产的过程控制，减少硬接线接入、控制回路简单，降低投资成本，全面提高供电系统的可靠性、安全性以及自动化和运行管理水平。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动机保护的
，尤其涉及一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置及方法。
技术介绍
在电动机工作过程中需要电动机保护装置对其进行全面的保护控制，电动机保护装置是发电、供电、用电系统的重要器件，是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品，几乎渗透到所有用电领域，是工业、农业和国防建设及人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。在交流电动机回路中，电动机保护装置在电动机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。现有的电动机保护装置主要采用了热继电器、温度继电器与电子式电动机保护器。热继电器在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点，在电动机启动时具有保护作用，正常运行后电动机若出现过载时，热继电器的双金属片弯曲位移增大，推动导板，使常闭点断开，从而切断电动机控制回路以起到保护作用；热继电器虽然对电动机运行时具有保护功能，但是动作具有延时性，不能及时动作，极易造成电动机烧毁。温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器，具有结构简单、动作可靠，保护范围广泛等优点，但动作缓慢，返回时间长。电子式电动机保护器已由晶体管发展到集成电路至今已发展到微处理芯片厚模电路，从功能上一般分为断相保护、综合保护(多功能保护)、温度保护和智能保护。但是，现有的电子式电动机保护器在灵敏度方面仍待提高，此外，在在市电电压在出现电压波动或晃电的情况下，现有的子式电动机保护器无法正常工作，从而影响对电动机的保护。专利技术内容本专利技术为了解决上述问题，提供一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，包括控制本体与继电器，所述控制本体与继电器连接，所述控制本体与显示模块连接；控制本体包括中央处理单元、DI/DO控制板、电流互感器、AO输出单元与电源模块，所述中央处理单元分别与DI/DO控制板、电流互感器、电源模块连接，所述DI/DO控制板分别与AO输出单元、电源模块连接；所述电源模块为抗晃电电源模块。进一步的，所述中央处理单元为控制本体的核心部件，基于嵌入式单片机M30281设计，通过安装在控制本体内部的电流互感器感应出的低压电动机的电流信号传输到中央处理单元，控制本体集成了采样电路与存储模块；所述采样电路可采集三相电流、漏电电流、三相电压与开关量信号；通过中央处理单元对采集到的各种信号进行逻辑判断与计算，中央处理单元还连接放大器，用于放大中央处理单元处理后的信号，将放大后的信号传输至继电器，从而控制继电器完成多种保护功能，各项保护功能相互独立，多种保护功能可同时触发，最先达到脱扣条件的保护功能发出脱扣命令。进一步的，多种保护功能包括过载保护、过流保护、缺相不平衡保护、堵转保护和启动加速超时保护。进一步的，所述电源模块将原有TN274PN芯片的电源模块更改其中的VIPER22A的封装为DIP-8的集成芯片，并且增加光耦隔离，输出电源更加稳定优质；增加了电容的容量，从而延长了电源板输出电压的时间延长，在市电电压在出现电压波动或晃电的情况下，更改后的电源模块抗晃电效果明显提高。进一步的，所述DI/DO控制板集成8路DI接口、5路DO接口和485通讯单元，接收和输出各种不同的开关量信号，具有用户自定义编程及支持MODBUS-RTU协议和PROFIBUS-DP协议的485通讯单元，可以与各种上位机软件建立通讯连接。进一步的，所述AO输出单元为一路4～20mA信号输出，可以为DCS等上位机提供稳定的4-20mA信号，直观显示检测电动机的实时运行电流值。进一步的，所述电流互感器采用的是内置CT中的电流互感器，即控制本体内部自带电流互感器功能，电流互感器可检测一次电流0-100A，输出5mA、10mA、25mA信号提供给中央处理单元。进一步的，所述显示模块采用122＊32点阵液晶作为显示屏，可以显示低压电动机运行的实时数据、运行状态以及设备参数的信息。显示模块安装于显示面板上，所述显示面板上包括多个开关按键与多个信号灯。进一步的，所述控制本体与显示面板之间通过数据线连接，可以把控制本体的数据、状态、信号传递和通信到显示模块上，方便人为观察，将显示面板的开关量信号传输至控制本体。一种高灵敏度的低压电动机自动保护方法，具体步骤包括：步骤(1)：控制本体的采样电路采集低压电动机无负载情况下的三相电压信号、电流信号和漏电电流信号，并送入中央处理单元；步骤(2)：检测开关量信号，具体包括检测接触器状态、启动信号、停止信号、故障复位信号，并送入中央处理单元；步骤(3)：启动电动机负载，在电动机带负载运行过程中检测电压、电流变化状态，并且将检测到的电压、电流信号送至中央处理单元；步骤(4)：中央处理单元中预先根据需求设定各项保护定值及保护条件，将步骤(1)、步骤(2)及步骤(3)中得到的信号进行逻辑计算，判断计算结果是否满足保护条件；若是，进入步骤(5)，若否，结束；步骤(5)：控制本体控制继电器动作跳闸，断开控制回路，或报警，保护电动机。本专利技术的有益效果：一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置占用空间小、易安装，克服了传统的电动机保护装置对故障反应灵敏度低的缺点，确保了电动机在运行时一旦发生故障，能迅速的断开控制回路，起到保护电动机安全的目的。通过一种高灵敏度的低压电动机自动保护方法，一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置可对低压电动机运行状况进行全面的运行监视、设备管理维护和故障诊断分析；配置标准的485通信接口，支持MOdbus、Profibus-DP通信规约；可以可靠接入DCS控制系统，参与生产的过程控制，减少硬接线接入、控制回路简单，降低投资成本，全面提高供电系统的可靠性、安全性以及自动化和运行管理水平。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的控制本体的外部结构示意图；图3为本专利技术的显示面板的外部结构示意图；图4为现有电源模块电路图；图5为本专利技术的电源模块电路图；图6为本专利技术的方法流程图。具体实施方式：下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，包括控制本体与继电器，所述控制本体与继电器连接，所述控制本体与显示模块连接；控制本体包括中央处理单元、DI/DO控制板、电流互感器、AO输出单元与电源模块，所述中央处理单元分别与DI/DO控制板、电流互感器、电源模块连接，所述DI/DO控制板分别与AO输出单元、电源模块连接。AO输出单元与电源模块均焊接于DI/DO控制板上，中央处理单元插接于DI/DO控制板，电流互感器插接于中央处理单元上，中央处理单元还连接放大器，用于放大中央处理单元处理后的信号，将放大后的信号传输至继电器，使继电器动作输出，断开控制回路，起到保护低压电动机的作用。在整个电路中，低压保护装置主要是通过检测到电流互感器感应的电流信号缺相或大于设定值时，经过放大器放大，使继电器动作输出，断开控制回路，起到保护低压电动机作用。所述电源模块为抗晃电电源模块。进一步的，所述中央处理单元为控制本体的核心部件，基于嵌入式单片机M30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，包括控制本体与继电器，其特征是：所述控制本体与继电器连接，所述控制本体与显示模块连接；控制本体包括中央处理单元、DI/DO控制板、电流互感器、AO输出单元与电源模块，所述中央处理单元分别与DI/DO控制板、电流互感器、电源模块连接，所述DI/DO控制板分别与AO输出单元、电源模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，包括控制本体与继电器，其特征是：所述控制本体与继电器连接，所述控制本体与显示模块连接；控制本体包括中央处理单元、DI/DO控制板、电流互感器、AO输出单元与电源模块，所述中央处理单元分别与DI/DO控制板、电流互感器、电源模块连接，所述DI/DO控制板分别与AO输出单元、电源模块连接。2.如权利要求1所述的一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，其特征是：所述中央处理单元基于嵌入式单片机M30281设计，控制本体集成了采样电路与存储电路，采样电路通过安装在控制本体内部的电流互感器感应出的低压电动机的电流信号传输到中央处理单元；中央处理单元还连接放大器，用于放大中央处理单元处理后的信号，将放大后的信号传输至继电器，从而控制继电器完成多种保护功能。3.如权利要求2所述的一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，其特征是：多种保护功能包括过载保护、过流保护、缺相不平衡保护、堵转保护和启动加速超时保护。4.如权利要求1所述的一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，其特征是：所述电源模块将原有TN274PN芯片的电源模块更改其中的VIPER22A的封装为DIP-8的集成芯片，使其抗晃电，并且增加光耦隔离，输出电源更加稳定优质；增加了电容的容量，从而延长了电源板输出电压的时间延长。5.如权利要求1所述的一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，其特征是：所述DI/DO控制板集成8路DI接口、5路DO接口和485通讯单元，接收和输出各种不同的开关量信号，具有用户自定义编程及支持MODBUS-RTU协议和PROFIBUS-DP协议的485通讯单元，可以与各种上位机软件建立通讯连接。6.如权利要求1所述的一种高灵敏度的低压电动机自动保护装置，其特征是：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宪杰，张春巧，周忠仁，魏汝真，王东东，陈景利，金兆印，
申请(专利权)人：鲁西工业装备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37