模块化电机综合控制保护器制造技术

本发明专利技术涉及模块化电机综合控制保护器，包括一主体模块，它包括电压信号输入、电流传感器、零序电流传感器、输入模块Ｉｎｐｕｔ＋光隔、信号放大及处理电路、中央微处理器、输出模块ｏｕｔｐｕｔ、存储单元ＥＥＰＲＯＭ、温度测量ＩＣ、实时时钟ＩＣ、ＨＭＩ液晶＋按键、通讯接口Ｍｏｄｂｕｓ／ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ／Ｐｒｏｆｉｂｕｓ／ＬｏｎＷｏｒｋｓ；电源模块供电。电压信号输入、电流传感器、零序电流传感器、输入模块Ｉｎｐｕｔ＋光隔，传送到信号放大及处理电路后进入中央微处理器处理后到输出模块ｏｕｔｐｕｔ或到存储单元ＥＥＰＲＯＭ存储；温度测量ＩＣ、实时时钟ＩＣ将数据送到中央微处理器处理；经过处理的数据与ＨＭＩ液晶＋按键、通讯接口Ｍｏｄｂｕｓ／ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ／Ｐｒｏｆｉｂｕｓ／ＬｏｎＷｏｒｋｓ互传。该保护器集多种参数检测、保护功能、控制功能于一体，并具有现场总线通讯接口，体积小巧，接线方便，有较高的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模块化电机综合控制保护器，尤其涉及多种检测参数、多种保护功能、多种电机运行控制以及相配合的现场总线通讯接口功能的保护器，属于电机控制

技术介绍
电机是一种使用普遍的机器配套产品，特别在一些重要的成套设备中，为了确保设备安全、延长电动杌使用寿命，制造商开发了多种保护功能的电动机保护器。目前，国内对电机保护多采用热继电器或模拟电子线路保护器，上述保护器保护功能少，精度低，可靠性差，缺乏现场总线通讯接口，无法进行数据交换，因而也无法适应网络化管理的要求。况切，多数电子式电动机保护器采用一体式结构，体积大，互换性差，不适于小体积开关控制柜中安装。另外大多电动机保护器只对电流进行检测，没有电压检测功能，保护不全面。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供能作多种参数检测、具有多种保护功能、多种电机运行控制以及相配合的现场总线通讯接口功能的保护器。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案是该综合保护器包括主体模块、电流检测模块、远程显示控制模块及上位机监视控制软件。所述的监视控制软件包括主程序、时间中断程序、通讯中断程序。所述的主体模块包括电压信号输入、电流传感器、零序电流传感器、输入模块Input+光隔、信号放大及处理电路、中央微处理器、输出模块output、存储单元EEPROM、温度测量IC、实时时钟IC、HMI液晶+按键、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks；电源模块供电；上述电路之间的信号传递电压信号输入、电流传感器、零序电流传感器、输入模块Input+光隔，传送到信号放大及处理电路后进入中央微处理器处理，中央微处理器处理后可以到输出模块output或到存储单元EEPROM存储；温度测量IC、实时时钟IC将测量的数据送到中央微处理器处理；经过中央微处理器处理的数据与HMI液晶+按键、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks互传。其中检测参数包括A相电流、B相电流、C相电流、平均电流、A相电压、B相电压、C相电压、平均电压、总功率、有功率、无功功率、功率因素、消耗电能等。其中保护功能包括过载保护、断相保护、不平衡保护、剩余电流保护、堵转保护、阻塞保护、欠载保护、温度(PTC)保护、欠压保护、过压保护、欠功率保护等。其中控制功能包括起动控制、停止控制、紧急停止控制、直接起动控制、双速电机控制、可逆电机控制、星-三角起动控制、自耦降压起动控制、电阻降压起动控制等。本专利技术的有益效果这是具有多种检测、控制与保护功能的模块化电机综合控制保护器，它集多种参数检测、多种保护功能、多种控制功能于一体，并具有现场总线通讯接口，体积小巧，接线方便，可靠性高，是一种有推广价值的电机综合控制保护器。附图说明图1为本专利技术的电机综合控制保护器主体模块原理框图；图2为本专利技术的电机综合控制保护器信号采样电路模块电路原理图；图3为本专利技术的电机综合控制保护器互感器二次电流信号采样电路模块电路原理图；图4本专利技术的电机综合控制保护器高分断继电器输出电路模块电路原理图；图5为本专利技术的电机综合控制保护器有源高速数字量输入检测电路模块电路原理图；图6为本专利技术的电机综合控制保护器4-20mA模拟量输出电路模块电路原理图；图7为本专利技术的电机综合控制保护器线性热敏电阻阻值检测电路模块电路原理图；图8为本专利技术的电机综合控制保护器现场总线通讯接口电路模块电路原理图。图9(图9-1、图9-2、图9-3)为本专利技术的电机综合控制保护器的主程序流程图；图10为本专利技术的电机综合控制保护器的时间中断程序流程图；图11为本专利技术的电机综合控制保护器的通讯中断程序流程图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作详细说明。本电机综合控制保护器包括主体模块、电流检测模块、远程显示控制模块及上位机监视控制软件。参照图1，这是本专利技术的电机综合控制保护器主体模块原理框。所述的主体模块包括包括电压信号输入1、电流传感器2、零序电流传感器3、输入模块Input+光隔4、信号放大及处理电路5、中央微处理器6、输出模块output7、存储单元EEPROM 8、温度测量IC 9、实时时钟IC 10、HMI液晶+按键11、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks12；电源模块供电13； 上述电路之间的信号传递电压信号输入1、电流传感器2、零序电流传感器3、输入模块Input+光隔4，传送到信号放大及处理电路5后进入中央微处理器(6)处理，中央微处理器处理后可以到输出模块output7或到存储单元EEPROM 8存储；温度测量IC 9、实时时钟IC 10将测量的数据送到中央微处理器6处理；经过中央微处理器处理的数据与HMI液晶+按键11、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks12互传；参照图2，这是本专利技术的电机综合控制保护器信号采样电路模块电路原理图。所述的信号采样电路模块电路，电压为380V，信号采样电路模块包括信号采样及降压电路、运算放大器信号跟随电路。参照图3，这是本专利技术的电机综合控制保护器互感器二次电流信号采样电路模块电路原理图。所述的传感器二次电流信号采样电路模块电路包括精密功率电阻信号采样电路、运算放大器信号跟随电路。参照图4，这是本专利技术的电机综合控制保护器高分断继电器输出电路模块。所述的高分断继电器输出电路模块包括控制信号光电隔离电路、输出放大电路、继电器保护电路。参照图5，这是本专利技术的电机综合控制保护器有源高速数字量输入检测电路模块。所述的有源高速数字量输入检测电路模块包括有源数字量输入信号检测电路、数字输入信号光电隔离电路、并行数据转串行数据电路。参照图6，这是本专利技术的电机综合控制保护器4-20mA模拟量输出电路模块，包括主微处理器PWM输出隔离电路、频率-电压转换电路、运算放大器信号跟随电路以及输出恒流源电路。参照图7，这是本专利技术的电机综合控制保护器线性热敏电阻阻值检测电路模块，包括热敏电阻电压采样电路，串行模数转换芯片电路，信号线隔离电路。参照图8，这是本专利技术的电机综合控制保护器现场总线通讯接口电路模块，包括信号线隔离电路、总线通讯电平转换电路及输出保护电路。参照图9，这是本专利技术的电机综合控制保护器的主程序流程图。所述的主程序，存储在中央微处理器6中，该电机综合控制保护器从上电开始，主程序便开始运行，其步骤如下从<设定SFR>14开始，进入<EEPROM读设定值>15，<设定参数；开定时器0>16，<turn＝1？且FAULT＝0？>17进行判断，如果否，则进入<自复位标识＝1&FUALT＝1？>51；如果是，则进入<turn＝0>18，<采样电流、电压值处理计算有效值>19，<I>10Ie？>20进行判断，如果是，则进入<COUT2++>21、<COUT2>2？>22，如果是，则进入&本文档来自技高网...

【技术保护点】
模块化电机综合控制保护器，包括一主体模块，其特征在于：所述的主体模块包括电压信号输入（１）、电流传感器（２）、零序电流传感器（３）、输入模块Ｉｎｐｕｔ＋光隔（４）、信号放大及处理电路（５）、中央微处理器（６）、输出模块ｏｕｔｐｕｔ（７）、存储单元ＥＥＰＲＯＭ（８）、温度测量ＩＣ（９）、实时时钟ＩＣ（１０）、ＨＭＩ液晶＋按键（１１）、通讯接口Ｍｏｄｂｕｓ／ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ／Ｐｒｏｆｉｂｕｓ／ＬｏｎＷｏｒｋｓ（１２）；电源模块供电（１３）；上述电路之间的信号传递：电压信 号输入（１）、电流传感器（２）、零序电流传感器（３）、输入模块Ｉｎｐｕｔ＋光隔（４），传送到信号放大及处理电路（５）后进入中央微处理器（６）处理，中央微处理器处理后可以到输出模块ｏｕｔｐｕｔ（７）或到存储单元ＥＥＰＲＯＭ（８）存储；温度测量ＩＣ（９）、实时时钟ＩＣ（１０）将测量的数据送到中央微处理器（６）处理；经过中央微处理器处理的数据与ＨＭＩ液晶＋按键（１１）、通讯接口Ｍｏｄｂｕｓ／ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ／Ｐｒｏｆｉｂｕｓ／ＬｏｎＷｏｒｋｓ（１２）互传；该保护器还包含存 储在中央微处理器中的控制软件：主程序、时间中断程序和通讯中断程序。...

【技术特征摘要】
1.模块化电机综合控制保护器，包括一主体模块，其特征在于所述的主体模块包括电压信号输入(1)、电流传感器(2)、零序电流传感器(3)、输入模块Input+光隔(4)、信号放大及处理电路(5)、中央微处理器(6)、输出模块output(7)、存储单元EEPROM(8)、温度测量IC(9)、实时时钟IC(10)、HMI液晶+按键(11)、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks(12)；电源模块供电(13)；上述电路之间的信号传递电压信号输入(1)、电流传感器(2)、零序电流传感器(3)、输入模块Input+光隔(4)，传送到信号放大及处理电路(5)后进入中央微处理器(6)处理，中央微处理器处理后可以到输出模块output(7)或到存储单元EEPROM(8)存储；温度测量IC(9)、实时时钟IC(10)将测量的数据送到中央微处理器(6)处理；经过中央微处理器处理的数据与HMI液晶+按键(11)、通讯接口Modbus/DeviceNet/Profibus/LonWorks(12)互传；该保护器还包含存储在中央微处理器中的控制软件主程序、时间中断程序和通讯中断程序。2.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的信号采样电路包括，电压为380V，信号采样电路模块包括信号采样及降压电路、运算放大器信号跟随电路。3.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的传感器二次电流信号采样电路，包括精密功率电阻信号采样电路、运算放大器信号跟随电路。4.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的输出模块，包括控制信号光电隔离电路、输出放大电路、继电器保护电路。5.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的输入模块，包括有源数字量输入信号检测电路、数字输入信号光电隔离电路、并行数据转串行数据电路。6.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的输出模块，包括主微处理器PWM输出隔离电路、频率-电压转换电路、运算放大器信号跟随电路以及输出恒流源电路。7.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的线性热敏电阻阻值检测电路模块，包括热敏电阻电压采样电路，串行模数转换芯片电路，信号线隔离电路。8.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的通讯接口，包括信号线隔离电路、总线通讯电平转换电路及输出保护电路。9.如权利要求1所述的模块化电机综合控制保护器，其特征在于所述的主程序，其流程包括如下步骤从<设定SFR>14开始，进入<EEPROM读设定值>15，<设定参数；开定时器0>16，<turn＝1？且FAULT＝0？>17进行判断，如果否，则进入<自复位标识＝1&FUALT＝1？>51；如果是，则进入<turn＝0>18，<采样电流、电压值处理计算有效值>19，<I>10Ie？>20进行判断，如果是，则进入<COUT2++>21、<COUT2>2？>22，如果是，则进入<送故障标志>23；如果否，则进入<起动标识＝0？>24进行判断，如果否，则进入<起动标识＝1？>36进行判断；如果是，则进入<START＝0？>25进行判断，如果否，则进入<START＝1？>29进行判断；如果是，则进入<I&...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文灏，仰恒光，邵福山，李永成，
申请(专利权)人：上海电器科学研究所集团有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]