[實(shí)用新型]電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入量程自動(dòng)切換電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820215852.2
• 申請日: 2008-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN201332319Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐建;王恒強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京南自電力儀表有限公司
• 主分類號(hào): H02K7/08
• 分類號(hào): H02K7/08;G01R15/09
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 董建林;孫永生

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入量程自動(dòng)切換電路，屬于電動(dòng)機(jī)保護(hù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著國內(nèi)電子控制領(lǐng)域的不斷發(fā)展，越來越多的新型保護(hù)裝置正在逐步的普及起來。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器將電動(dòng)機(jī)的測量、保護(hù)、控制、通訊等功能集于一體，取代了常規(guī)的熱繼電器、電流互感器、中間繼電器、變送器等常規(guī)電器元件。它正在以它高科技的優(yōu)勢逐步替代傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)常規(guī)器件。而電動(dòng)機(jī)保護(hù)器主要是依靠對(duì)電動(dòng)機(jī)實(shí)際工作電流的采集來判斷電機(jī)的狀態(tài)及進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。

實(shí)際運(yùn)行中，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行電流通常會(huì)在額定電流附近，但是在起動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)6～8倍于額定電流的起動(dòng)電流，同時(shí)在故障狀態(tài)下也會(huì)出現(xiàn)數(shù)倍于額定電流的故障電流，這就對(duì)該裝置的電流測量范圍及精度提出了較高的要求，測量范圍大了精度就會(huì)下降。而目前現(xiàn)有解決方案主要有兩種：一是只測量2倍額定電流以下的電流值，對(duì)于2倍以上電流不做計(jì)量，精度較高。第二種就是可以測量到10倍的電流，但是在額定電流時(shí)，測量精度只能達(dá)到2％左右。所以針對(duì)此類矛盾，必須找到一種既保證在額定電流下采樣精度，又使得測量范圍可以達(dá)到1％～1000％的測量方法。

既然測量范圍需要達(dá)到額定電流的1％～1000％，且需要保證在100％以下的電流保持0.2％的測量精度，需要選用一種可以進(jìn)行量程自動(dòng)切換的電路，保證在不同大小的電流下，由裝置自動(dòng)進(jìn)行量程切換，這樣不僅能滿足寬量程的需要，還可以達(dá)到較高的采樣精度。

目前對(duì)于量程切換電路大多使用繼電器開關(guān)或者電子模擬開關(guān)投切方式。其中繼電器開關(guān)雖然其導(dǎo)通電阻極小，在電路實(shí)現(xiàn)上比較簡單，但由于自身體積大、成本高、功耗大、動(dòng)作速度慢等缺點(diǎn)，一般常用在中型以上測量儀表內(nèi)。電子模擬開關(guān)優(yōu)勢在于其體積小、功耗小、動(dòng)作速度快，但其最大的缺點(diǎn)在于導(dǎo)通電阻偏高，這會(huì)直接導(dǎo)致切換的效果很差。目前有部分芯片廠商研制出低導(dǎo)通阻抗的電子模擬開關(guān)，但由于其價(jià)格居高不下，導(dǎo)致除少數(shù)高端測量儀表外很少被采用。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于嵌入式平臺(tái)、電子模擬開關(guān)以及放大器組成的電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入自動(dòng)量程切換電路。此專利在實(shí)現(xiàn)寬范圍、高精度的基礎(chǔ)上，極大地節(jié)省了器件成本，極大地提高了自動(dòng)量程切換電路的實(shí)用性。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入量程自動(dòng)切換電路，包括電流互感器和采樣電路，所述電流互感器的輸出連接采樣電路的輸入；其特征在于所述的采樣電路包括量程切換電路、電壓整流抬高電路和單片機(jī)控制電路三個(gè)模塊，所述的量程切換電路由標(biāo)準(zhǔn)同相比例放大電路和電子開關(guān)組成，電子開關(guān)為單刀八擲電子開關(guān)，連接在標(biāo)準(zhǔn)同相比例放大電路中的運(yùn)算放大器的反相輸入端，在運(yùn)算放大器的輸出端與地之間串聯(lián)有4個(gè)電阻，電子開關(guān)的4個(gè)輸出端引腳分別接在四個(gè)電阻之間及運(yùn)算放大器的輸出端上，形成選擇性接入電阻電路，電流互感器的輸出連接運(yùn)算放大器的輸入端；運(yùn)算放大器的輸出端連接電壓整流抬高電路，所述的電壓整流抬高電路為基本的運(yùn)算放大器加法電路；所述的單片機(jī)控制電路包括單片機(jī)，電壓整流抬高電路的輸出連接單片機(jī)的輸入，單片機(jī)的一個(gè)輸出引腳連接顯示裝置，另兩個(gè)輸出引腳連接電子開關(guān)的控制引腳。

前述的電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入量程自動(dòng)切換電路，其特征在于所述的單片機(jī)，其引腳上連接有去耦電容。

前述的電動(dòng)機(jī)保護(hù)設(shè)備的電流輸入量程自動(dòng)切換電路，其特征在于所述的單片機(jī)，其引腳上連接有由電容、電阻和晶振組成的標(biāo)準(zhǔn)晶振電路。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型利用嵌入式平臺(tái)、電子模擬開關(guān)以及放大器組成自動(dòng)量程切換電路，使得量程切換電路的體積大大減小，功耗降低、切換速度加快，成本大幅度地降低，在拓寬測量范圍的基礎(chǔ)上保證了測量的高精度，極大地提高了自動(dòng)量程切換電路的適用范圍。

附圖說明

圖1是標(biāo)準(zhǔn)同相比例放大電路示意圖；

圖2是在運(yùn)算放大器反相輸入端接入電子開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)同相比例放大電路示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的量程切換電路的接線示意圖；

圖4是本實(shí)用新型的電壓整流抬高電路接線示意圖；

圖5是本實(shí)用新型的量程切換電路和電壓整流抬高電路連接示意圖；

圖6是本實(shí)用新型的單片機(jī)控制電路示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹如下。