供电系统低压电动机智能控制保护装置制造方法及图纸

一种供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于它包括有单片机、可编程输入接口电路、采样信号接口电路、模数变换器、继电器驱动及控制电路，就地启动、停止按钮、键盘输入及显示电路；可编程输入接口电路接单片机的输入端，可编程输入接口电路的输入端分别接联锁控制信号，停电恢复采样信号、外部事故按钮、远方启动、停止信号；采样信号接口电路经模数变换器接单片机的输入端，采样信号接口电路的输入端分别接电流互感器和４－２０ｍＡ信号；单片机的输出经继电器驱动及控制电路接控制电动机运行的接触器的线圈，继电器驱动及控制电路还与就地启动、停止按钮相连接；单片机还与键盘输入及显示电路相连接。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种供电系统低压电动机智能控制保护装置，适用于MCC回路的智能控制保护。1、由于MCC回路与现场工艺联系紧密，所以经常存在设备间的联锁问题，现在各设计院广泛采用继电器硬接线来搭接实现联锁功能。这种设计带来的弊端有以下几个方面；必须掌握了完全的工艺条件，才能进行回路设计，影响设计工期；设计结束或设计过程中工艺条件发生变化，要更改设计；在联锁条件比较多或继电器选型体积比较大的情况下，会使MCC抽屉单元加大，增加MCC配电柜的占地面积。2、长久以来，国内在MCC回路普遍采用热继电器来保护电动机，由于原理上的缺憾，热继电器不能模拟电动机的发热特性，存在原理性问题。3、在电厂及很多工业场合，在MCC回路需要电压恢复自启动功能，在传统设计中，要满足此功能，必须增加直流电源，增加了用户投资和设计的复杂性。4、MCCB(在MCC回路使用的朔壳断路器简称)瞬时脱扣器对长距离供电电动机端单相接地保护灵敏度往往不够，需要单独加装单相接地保护功能。5、对MCC回路一般需要远方和就地控制功能，在传统设计中一般采用就地按钮进行就地控制，采用远方I/O进行远方控制，这样就增加了监控系统(DCS)的I/O接口数量。增加了DCS的造价和工程中使用的电缆的长度。6、如果要实现远方测量功能，必须要增加变送器，把信号用信号电缆传送到控制室由DCS或其它测量设备进行测量，这样就增加了电缆的长度和DCS的造价，并且无法对电机发热程度等物理量进行远方测量。7、如果现场有4～20mA物理量，必须增加变送器才能实现远方测量功能。本技术解决其技术问题所采用的技术方案本技术包括有单片机、可编程输入接口电路、采样信号接口电路、模数变换器、继电器驱动及控制电路，就地启动、停止按钮、键盘输入及显示电路；可编程输入接口电路接单片机的输入端，可编程输入接口电路的输入端分别接联锁控制信号，停电恢复采样信号、外部事故按钮、远方启动、停止信号；采样信号接口电路经模数变换器接单片机的输入端，采样信号接口电路的输入端分别接电流互感器和4-20mA信号；单片机的输出经继电器驱动及控制电路接控制电动机运行的接触器的线圈，继电器驱动及控制电路还与就地启动、停止按钮相连接；单片机还与键盘输入及显示电路相连接本技术还包括有通讯接口电路，通讯接口电路与单片机相连接。本技术的有益效果如下1、解决了热继电器和MCCB过载部分不能模拟MCC负荷的电特性和热特性的缺憾，在节省热继电器、简化MCCB构造的基础上，能更好地保护用电设备。长久以来，国内在MCC回路中采用热继电器来保护低压电动机，由于原理上的缺憾，使得热继电器难以模拟电动机的发热特性，本装置采用数字方法建立电动机的发热模型，从原理上解决了低压电动机的热保护问题。2、解决了MCCB瞬时脱扣器对长距离供电电动机端单相接地保护灵敏度不够的问题，省却了以往针对该问题单独加装单相接地保护的手段。3、具有丰富的可编程逻辑联锁功能，可以解决复杂的工艺联锁(如电动机间的联锁、电动机与液位、温度等物理量的联锁)，现场在不使用继电器搭接逻辑的前提下，可以实现非常复杂的联锁，提高了设计效率。4、解决了由于继电器的原因使MCC抽屉单元加大的弊病，从而降低了MCC配电柜的占地面积；并且使二次图纸的设计进度和图纸修改不会影响MCC柜体的规划和生产，加快了工程进度、提高了生产效益。5、为过程自动化系统(如DCS、SCADA)提供了一个优秀的智能终端，节省了大量二次电缆和I/O设备，在降低了整个监控系统(DCS)造价的基础上，同时又提高了系统的可靠性。6、在现场不增加直流电源的情况下，实现了电压恢复自启功能。7、采用交流采样技术，测量精度高。8、在线编程技术，在本装置不退出运行的情况下可实现现场编程及程序的迅速升级。9、通讯接口可以快捷地与监控系统、PLC通讯联网，实现了远方高级管理功能(遥测、遥控、远方整定等)。10、4～20mA输入接口，可以实现对现场物理量的测量和阀门的自动控制。11、宽温度范围设计，可以应用于户外。12、装置小型化设计、适宜安装于MCC抽屉单元中。13、强抗干扰特性，通过III级电磁干扰试验图2为本技术的单片机、采样信号接口电路、模数变换器、键盘输入及显示电路、通讯接口电路的原理图。图3为继电器驱动及控制电路、可编程输入接口电路的光电隔离部分的电路原理图。图4为继电器驱动及控制电路、可编程输入接口电路的原理图。单片机由IC1及其外围元件电阻R13、电容C19-C21、二极管D1、晶体Z1、开关K1组成，R3、D1、C19组成复位电路，Z1、C20、C21组成时钟电路。可编程输入接口电路由插座DZ1、电容C52-C57、光电隔离芯片TLP4-TLP6及其外围元件电容C40-C51，电阻R37-R40、阻排RP5、RP6、光电隔离芯片TLP2、TLP3及其外围元件阻排RP3、RP4组成；插座DZ1的1-3脚分别接大地/机壳、零线N、火线L；DZ1的4-6脚分别接远方启动、停止控制信号的正转控制QDA、反转控制QDB、停止控制TZ；DZ1的8脚接零线N，DZ1的9脚即INPUT3A接外部的事故接钮；DZ1的10-12脚分别接联锁控制信号输入即INPUT4A-INPUT6A；C52-C57为防干扰电容；TLP4的输入端分别接DZ1的2、3脚即N、L，TLP5的输入端分别接DZ1的9、10脚即INPUT3A、INPUT4A，TLP6的输入端分别接DZ1的11、12脚即INPUT5A、INPT6A；TLP4-TLP6的输出端input0-input5经插座J3接TLP2和TLP3的输入端input0-input5，TLP2、TLP3的输出端P0.0-P0.7经插座J1接IC1的39-32脚。采样信号接口电路由插座J2、电阻R27-R32、电容C22-C24、稳压二极管D2-D9组成，J2的5-7脚即AIN1-AIN3分别接由电流互感器采集的电流信号IA、IB、IC，J2的3、4脚为电流信号IA、IB、IC的共用端即AINCOM，J2的8脚即DIN1和1脚即DINCOM分别接4-20mA信号；J2的5-7脚分别经三个相同的由C22-C24、R27-R29、D2-D3组成的防干扰电路接至模数变换器IC2的输入端A0-A2，C22接在J2的5脚与3脚之间，R27、D2、D3依次串联后与C22并联，R27与D2的节点A0为输出端；D8与D9串联后接在J1的8脚与1脚之间，R30接在J2的8脚与1脚之间，J2的8脚接模数变换器IC2的输入端A3。模数变换器由IC2及其外围元件电阻R1、电容C1-C6组成，IC2的输入端6-9脚接采样信号接口电路的输出端A0-A3，IC2的1-4、10、16脚分别接IC1的7、3、4、12、6、5脚。继电器驱动及控制电路由非门U1A、U1B、U1C、U1D、光电隔离芯片TLP1及其外围元件阻排RP2、电容C30-C35、继电器J4-J7、续流二极管D10-D13、继电器J1-J3、电阻R33、R34、R36、电容C36、C37、C39、插座DZ2组成；IC1的22-25脚分别接U1的1、3、5、9脚，U1的输出端2、4、6、8脚经插座J1接TLP1的输入端，TLP1的输出端经本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于它包括有单片机、可编程输入接口电路、采样信号接口电路、模数变换器、继电器驱动及控制电路，就地启动、停止按钮、键盘输入及显示电路；可编程输入接口电路接单片机的输入端，可编程输入接口电路的输入端分别接联锁控制信号，停电恢复采样信号、外部事故按钮、远方启动、停止信号；采样信号接口电路经模数变换器接单片机的输入端，采样信号接口电路的输入端分别接电流互感器和4-20mA信号；单片机的输出经继电器驱动及控制电路接控制电动机运行的接触器的线圈，继电器驱动及控制电路还与就地启动、停止按钮相连接；单片机还与键盘输入及显示电路相连接。2.根据权利要求1所述的供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于它还包括有通讯接口电路，通讯接口电路与单片机相连接。3.根据权利要求1或2所述的供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于单片机由IC1及其外围元件电阻R13、电容C19-C21、二极管D1、晶体Z1、开关K1组成，R13、D1、C19组成复位电路，Z1、C20、C21组成时钟电路。4.根据权利要求3所述的供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于可编程输入接口电路由插座DZ1、电容C52-C57、光电隔离芯片TLP4-TLP6及其外围元件电容C40-C51、电阻R37-R40、阻排RP5、RP6、光电隔离芯片TLP2、TLP3及其外围元件阻排RP3、RP4组成；插座DZ1的1-3脚分别接大地/机壳、零线N、火线L；DZ1的4-6脚分别接远方启动、停止控制信号的正转控制QDA、反转控制QDB、停止控制TZ；DZ1的8脚接零线N，DZ1的9脚即INPUT3A接外部事故接钮；DZ1的10-12脚分别接联锁控制信号输入即INPUT4A-INPUT6A；C52-C57为防干扰电容；TLP4的输入端分别接DZ1的2、3脚即N、L，TLP5的输入端分别接DZ1的9、10脚即INPUT3A、INPUT4A，TLP6的输入端分别接DZ1的11、12脚即INPUT5A、INPT6A；TLP4-TLP6的输出端input0-input5经插座J3接TLP2和TLP3的输入端input0-input5，TLP2、TLP3的输出端P0.0-P0.7经插座J1接IC1的39-32脚。5.根据权利要求4所述的供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于采样信号接口电路由插座J2、电阻R27-R32、电容C22-C24、稳压二极管D2-D9组成，J2的5-7脚即AIN1-AIN3分别接由电流互感器采集的电流信号IA、IB、IC，J2的3、4脚为电流信号IA、IB、IC的共用端即AINCOM，J2的8脚即DIN1和1脚即DINCOM分别接4-20mA信号；J2的5-7脚分别经三个相同的由C22-C24、R27-R29、D2-D7组成的防干扰电路接至模数变换器IC2的输入端A0-A2，C22接在J2的5脚与3脚之间，R27、D2、D3依次串联后与C22并联，R27与D2的节点A0为输出端；D8与D9串联后接在J2的8脚与1脚之间，R30接在J2的8脚与1脚之间，J2的8脚接模数变换器IC2的输入端A3。6.根据权利要求5所述的供电系统低压电动机智能控制保护装置，其特征在于模数变换器由IC2及其外围元件电阻R1、电容C1-C6组成，IC2的输入端6-9脚接采样信号接口电路的输出端A0-A3，IC2的1-4、10、16脚分别接IC1的7、3、4、12、6、5脚。7.根据权利要求6所述的供电系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢卫城，裴跃，陈占群，
申请(专利权)人：保定市众诚电气有限公司，长春市腾新电气技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：