具有高精度电表功能的电机保护器制造技术

具有高精度电表功能的电机保护器，采用交流采样原理，电流信号和电压信号由三相电机处取样，经处理电路接入Ｃ８０５１？Ｆ０２０控制电路。Ｃ８０５１？Ｆ０２０控制电路接收到实时的电流和电压信号后，依照设定的安全控制参数对电机进行控制，同时采用积分算法计算出电机的实时功率和电能，其计算精度可在５‰以内。这些数据在液晶屏上实时地显示出来。控制系统的安全控制参数可通过键盘进行设定。当电机出现故障时，Ｃ８０５１？Ｆ０２０控制电路给出控制信号立即切断电机电源，同时在液晶屏上显示相应故障名称。本实用新型专利技术采用一体化设计，在实现电机保护的同时也实现了高精度功率计量。具有结构紧凑、功能全面、成本降低，可靠性高等优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种三相电机保护器。
技术介绍
三相电机是机电行业中应用最为广泛的设备之一，是其它机电设备的动力源泉。 电机正常地输出动力是其所驱动设备正常工作的前提。因此，设计与使用能及时、准确的监 测电动机故障的保护装置是十分必要的。我国的电机保护装置经历了从机械式的双金属热 继电器到电子式保护继电器，发展到今天，随着微处理器和大规模集成电路技术的发展，具 有智能化的电机保护装置已经成为主流。实际使用中通常还需要记录电机工作的电能，所 以往往在电机保护装置旁边还装有一个电度表。
技术实现思路
本技术的目的，是提供一种能同时实现保护功能和高精度功率计量功能的一 体化设计的三相电机保护器。 为实现以上目的，本技术采用的技术方案为 具有高精度电表功能的电机保护器，包括信号处理电路，C8051 F020控制电路， 键盘、液晶屏电路，开关稳压电源电路，其特征在于所述的信号处理电路接入C8051 F020 控制电路，C8051 F020控制电路实时将电流、电压、功率数据传送到液晶屏上显示，键盘与 C8051F020控制电路相连接进行各种监控参数设置，开关稳压电源电路给C8051 F020控制 电路提供稳定输出直流电源。 所述的液晶屏电路设有二极管指示灯报警。 所述的开关稳压电源电路装有继电器。 本技术的优越性是，采用一体化设计，使电机保护器同时还具有了高精度电 表功能，简化了结构，安装容易。可以通过键盘在线修改保护器参数，使用、维护方便。如此 诸多因素使得电机的应用成本大为降低。附图说明以下结合附图和实施对本技术进一步说明。附图1为本技术的电路结构框图。附图2为本技术的开关稳压电源结构框图。附图3为本技术的键盘和指示灯控制电路图。附图4为本技术的电机信号处理流程图。附图5为本技术的C8051 F020控制电路结构框图。附图中1.滤波电路，2.高压整流电路，3.三端离线式P丽开关T0P222Y，4.高频变压器，5.稳压反馈电路，6.ZLG7290 I2C键盘接口及LED驱动芯片，7.功能指示灯，8.功 能按键，9.电磁互感器，IO.低通滤波电路，ll.比较器，12. 12位ADC电路，13.窗口比较逻辑，14.正常电机功率计算电路.具体实施方式在图1中，电机工作时，电流信号和电压信号由三相电机处取样，经信号处理电路 进行初步处理后接入C8051 F020控制电路。C8051 F020控制电路接收到实时的电流和电 压信号后，依照设定的安全控制参数对电机进行控制，同时还计算出电机的功率，这些数据 在液晶屏上实时的显示出来。电机运行分为两部分，电机启动阶段时主要运行保护程序，此 时电机信号较大，改变C8051 F020芯片其ADC的可编程增益放大器的系数来提高监测精 度。启动完成后，电机进入正常工作阶段，再恢复可编程增益放大器的系数，此时监控程序 处于休眠状态，主要运行功率计算程序。当电机出现异常，电信号的变化被C8051 F020的 窗口比较逻辑器捕获，它发出电机保护中断，启动保护程序，进行故障监测处理。当确认为 故障时，C8051F020控制电路给出控制信号立即切断电机电源，同时在液晶屏上显示相应故 障名称。通过这种设计，协调了保护和计算功能，提高了电机保护器的工作效率，降低了功 耗，确保了高精度功率计算的实现。 图2中，交流电通过滤波电路(1)后，接入高压整流电路(2)调整为直流后接入三 端离线式PWM开关T0P222Y(3)，再接入高频变压器(4)进行电压变化，最终输出直流电信 号。直流输出还通过稳压反馈电路(5)后接回T0P222Y(3)，这样通过形成反馈回路，来保持 直流输出电压的稳定。 图3中，通过连接在ZLG7290 I2C键盘接口及LED驱动芯片(6)的功能按键(8) 可以实现对电机保护器的参数的修改和其它日常的操作。保护器通过7290芯片(6)来控 制功能指示灯(7)，指示内容有故障、启动、通信、就绪。电机在启动时间段内时，亮启动灯。 当启动结束后，灭启动灯、亮就绪灯。 一旦运行期间出现故障，亮故障灯并关停电机。在电 机保护器和上位机进行通信时，亮通信灯。 图4中，通过电磁互感器(9)取得电机的电流和电压信号，经低通滤波电路(10) 后的信号分成两路，一路经比较器(11)来实现信号的频率计算，另一路经12位ADC电路 (12)转换后再分为两路，其一接入正常电机功率计算电路(14)进行功率计算，另一路接入 窗口比较逻辑(13)来判断信号的异常，一旦电机信号出现异常，则发出电机保护中断来启 动电机保护程序。 在图5中，通过电源接口连接上电源电路，获得稳定的5V、10V、 -10V、24V电压，并 且通过电源电路上的继电器来控制电动机的关闭。信号接口接受信号处理电路输出的电流 和电压信号。通过键盘、液晶屏接口来控制显示内容。通信电路来实现电机保护器和上位 机的通信，这里采用Modbus通信方式。译码选择电路来实现对电路上的功能块进行选择和 使用。权利要求具有高精度电表功能的电机保护器，包括信号处理电路，C8051 F020控制电路，键盘、液晶屏电路，开关稳压电源电路，其特征在于所述的信号处理电路接入C8051 F020控制电路，C8051 F020控制电路实时将电流、电压、功率数据传送到液晶屏上显示，键盘与C8051 F020控制电路相连接进行各种监控参数设置，开关稳压电源电路给C8051 F020控制电路提供稳定输出直流电源。2. 根据权利要求1所述的具有高精度电表功能的电机保护器，其特征在于液晶屏电路设有二极管指示灯报警。3. 根据权利要求1所述的具有高精度电表功能的电机保护器，其特征在于开关稳压电源电路装有继电器。专利摘要具有高精度电表功能的电机保护器，采用交流采样原理，电流信号和电压信号由三相电机处取样，经处理电路接入C8051 F020控制电路。C8051 F020控制电路接收到实时的电流和电压信号后，依照设定的安全控制参数对电机进行控制，同时采用积分算法计算出电机的实时功率和电能，其计算精度可在5‰以内。这些数据在液晶屏上实时地显示出来。控制系统的安全控制参数可通过键盘进行设定。当电机出现故障时，C8051 F020控制电路给出控制信号立即切断电机电源，同时在液晶屏上显示相应故障名称。本技术采用一体化设计，在实现电机保护的同时也实现了高精度功率计量。具有结构紧凑、功能全面、成本降低，可靠性高等优点。文档编号H02H7/08GK201436756SQ20092000315公开日2010年4月7日 申请日期2009年1月10日 优先权日2009年1月10日专利技术者吴嘉澍, 宋涛, 贺博文 申请人:江南大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有高精度电表功能的电机保护器，包括信号处理电路，Ｃ８０５１　　Ｆ０２０控制电路，键盘、液晶屏电路，开关稳压电源电路，其特征在于：所述的信号处理电路接入Ｃ８０５１　　Ｆ０２０控制电路，Ｃ８０５１　　Ｆ０２０控制电路实时将电流、电压、功率数据传送到液晶屏上显示，键盘与Ｃ８０５１　　Ｆ０２０控制电路相连接进行各种监控参数设置，开关稳压电源电路给Ｃ８０５１　　Ｆ０２０控制电路提供稳定输出直流电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴嘉澍，宋涛，贺博文，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：实用新型
国别省市：32[]