一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，在PCB丝印板的左端设有接线端子，右侧设有连接到二次模块的接口、程序下载口、USB调试口和debug调试口，PCB丝印板的下端设有电流互感器、零序电流互感器和交流信号采样放大电路，PCB丝印板的上端设有电压互感器、主控芯片MCU、LED指示灯，以及实际记录存储芯片。本模块具有三相电压、三相电流、一个零序/漏电、功率、频率、电能计量的测量，速断保护、定时限过流保护、堵转保护、启动时间过长、三相电流不平衡度保护、I0接地保护；保护动作出口有SPI通讯接口发送到二次模块，通过SPI接口与二次模块进行通信，通讯速率快，信号稳定。信号稳定。信号稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块


[0001]本技术涉及工业控制
，具体为一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块。

技术介绍

[0002]目前国内智能建筑领域内，新风空调系统和给水排水系统中较多的使用到了风机水泵控制器，智能控制器中预置了程序，可以简单方便的实现风、水的联动智能控制。但在动力设备中缺乏对电动机的异常运行进行监控保护，导致电动机的损坏和运行故障。所以为了解决电动机保护和计量问题，有必要开发出一款操作简单方便，价格经济实惠，运行稳定的模块。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，具备通讯速率快，信号稳定、价格经济实惠、运行稳定等优点，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，包括PCB丝印板，所述PCB丝印板的左端设有接线端子，PCB丝印板的右侧设有连接到二次模块的接口、程序下载口、USB调试口和debug调试口，所述PCB丝印板的下端设有电流互感器、零序电流互感器和交流信号采样放大电路，所述PCB丝印板的上端设有电压互感器、主控芯片MCU、LED指示灯，以及实际记录存储芯片。
[0005]优选的，所述主控芯片MCU的型号为：STM32F103CBT6。
[0006]优选的，所述PCB丝印板型号为：Motor_LON_Electornic，PCB丝印板采用双层板，单面焊接元器件，强电区和弱点区做分离。
[0007]优选的，所述接线端子分布在PCB丝印板上，并通过PIN12插拔式端子连接四个三相电压和零线端子、六个电流互感器输入端子，以及一个零序或漏电接入端子。
[0008]优选的，所述PCB丝印板右侧的接口为SPI通讯和模块供电接口，用于连接到二次模块。
[0009]优选的，所述PCB丝印板右侧的程序下载口为程序升级接口，用于PC端对模块程序升级使用。
[0010]优选的，所述PCB丝印板右侧的USB调试口为模块调试接口，用于PC端或其他手持模块对模块参数的读取和设置使用。
[0011]优选的，所述PCB丝印板上端的LED指示灯为模块运行指示，分别用于电源指示、报警、跳闸、通讯、复位指示。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0013]本基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，具有三相电压、三相电流、一个零序/漏电、功率、频率、电能计量的测量，速断保护、定时限过流保护、堵转保护、启动时间过
长、三相电流不平衡度保护、I0接地保护；保护动作出口有SPI通讯接口发送到二次模块，LED指示用来指示模块的运行状态、通讯状态、跳闸指示、报警指示；通过SPI接口与二次模块进行通信，通讯速率快，信号稳定。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体结构示意图；
[0015]图2为本技术的三相电压隔离电路；
[0016]图3为本技术的三相电流隔离电路
[0017]图4为本技术的零序/漏电隔离电路
[0018]图5为本技术的三相电压调理电路；
[0019]图6为本技术的三相电流调理电路；
[0020]图7为本技术的零序/漏电调理电路；
[0021]图8为本技术的基准电压电路；
[0022]图9为本技术的频率调理电路；
[0023]图10为本技术的主芯片及外围电路；
[0024]图11为本技术的USB通讯电路；
[0025]图12为本技术的LED指示电路。
[0026]图中：1、PCB丝印板；2、接线端子；3、电流互感器；4、零序电流互感器；5、接口；6、程序下载口；7、USB调试口；8、debug调试口；9、LED指示灯；10、存储芯片；11、主控芯片MCU；12、交流信号采样放大电路；13、电压互感器；。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0028]请参阅图1
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12，一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，包括PCB丝印板1，PCB丝印板1的左端设有接线端子2，PCB丝印板1的右侧设有连接到二次模块的接口5、程序下载口6、USB调试口7和debug调试口8，PCB丝印板1的下端设有电流互感器3、零序电流互感器4和交流信号采样放大电路12，PCB丝印板1的上端设有电压互感器13、主控芯片MCU11、LED指示灯9，以及实际记录存储芯片10。
[0029]在上述实施例中，主控芯片MCU11的型号为：STM32F103CBT6；PCB丝印板1型号为：Motor_LON_Electornic，PCB丝印板1采用双层板，单面焊接元器件，强电区和弱点区做分离；接线端子2分布在PCB丝印板1上，并通过PIN12插拔式端子连接四个三相电压和零线端子、六个电流互感器输入端子，以及一个零序或漏电接入端子；PCB丝印板1右侧的接口5为SPI通讯和模块供电接口，用于连接到二次模块；PCB丝印板1右侧的程序下载口6为程序升级接口，用于PC端对模块程序升级使用；PCB丝印板1右侧的USB调试口7为模块调试接口，用于PC端或其他手持模块对模块参数的读取和设置使用；PCB丝印板1上端的LED指示灯9为模块运行指示，分别用于电源指示、报警、跳闸、通讯、复位指示。
[0030]请参阅图2，本实施例中，AC220V电压信号经过电压互感器13，产生AC1V的交流信号。
[0031]请参阅图3，本实施例中，AC5A的电流经过电流互感器3，产生AC0.25V的交流信号。
[0032]请参阅图4，本实施例中，AC5A的电流经过零序电流互感器4，产生AC0.25V的交流信号。
[0033]请参阅图5，本实施例中，AC1V的电压信号，经过三相电压调理电路，产生以1.65V为对称轴的交流信号。
[0034]请参阅图6，本实施例中，AC0.25V的电压信号，经过三相电流信号调理电路，产生以1.65V为对称轴的交流信号。
[0035]请参阅图7，为本实施例中零序/漏电调理电路。
[0036]请参阅图8，本实施例中，3.3V电压经过2个同样大小的电阻分压之后，产生1.65V的电压，经过射随电路后输出更稳定1.65V基准电路，用于抬高交流信号的电平，由于不抬高交流信号，交流信号的负半周不能被MCU采集。
[0037]请参阅图9，本实施例中，电压信号被抬高1.65V后，就是以1.65V为对称轴的交流信号，1.65V即为交流信号的过零点，根据这个原理，搭建过零比较电路，可把交本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，包括PCB丝印板(1)，其特征在于：所述PCB丝印板(1)的左端设有接线端子(2)，PCB丝印板(1)的右侧设有连接到二次模块的接口(5)、程序下载口(6)、USB调试口(7)和debug调试口(8)，所述PCB丝印板(1)的下端设有电流互感器(3)、零序电流互感器(4)和交流信号采样放大电路(12)，所述PCB丝印板(1)的上端设有电压互感器(13)、主控芯片MCU(11)、LED指示灯(9)，以及实际记录存储芯片(10)。2.根据权利要求1所述的一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，其特征在于：所述主控芯片MCU(11)的型号为：STM32F103CBT6。3.根据权利要求1所述的一种基于交流采样的电能计量及电动机保护模块，其特征在于：所述PCB丝印板(1)型号为：Motor_LON_Electornic，PCB丝印板(1)采用双层板，单面焊接元器件，强电区和弱点区做分离。4.根据权利要求1所述的一种基于交流采样的电能计量及电动机保...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠，
申请(专利权)人：上海源控自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：