[實用新型]無線智能電機綜合保護控制器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120407137.0
• 申請日: 2011-10-24
• 公開（公告）號: CN202276135U
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設計）人: 劉洪;葉運;王祥;龍鈺壁;楊宗正
• 申請（專利權）人: 貴陽永青儀電科技有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所 52100
• 代理人: 吳無懼

技術領域

本實用新型涉及一種電機保護裝置。

背景技術

電機保護器是最近十多年才發(fā)展起來的一種新型電子式多功能電動機綜合保護裝置。它集過（輕）載保護、缺相、過（欠）壓、堵轉(zhuǎn)、漏電、接地及三相不平衡保護等低壓保護于一身，具有設定精度高、節(jié)電、動作靈敏、工作可靠等優(yōu)點，是傳統(tǒng)熱繼電器的理想替代產(chǎn)品。它通常是由電流傳感器、比較電路、DSP或單片機、出口繼電器等幾個部分組成，目前市面上國外有如AB、施耐德等產(chǎn)品，國內(nèi)品牌比較多如珠海拓普、雅達等，應該說國內(nèi)電機保護器廠家是近10年發(fā)展起來的，現(xiàn)在處于起步階段，目前國內(nèi)電機控制應用還是以傳統(tǒng)應用為主，但也有部分企業(yè)開始采用電機保護器。

目前以PLC、DCS等為主的控制系統(tǒng)已成為新建工程的必選件，目前工廠多采用“PLC或DCS控制系統(tǒng)+配電柜+就地控制箱”方式對現(xiàn)場電機設備實施控制和監(jiān)視。三者之間必須通過電纜連接才能實現(xiàn)對電機設備的控制功能。以控制單臺普通電機為例，控制柜與配電柜之間至少需要一根6芯電纜，控制柜與就地控制箱之間至少需要一根4芯電纜。當控制柜、配電柜、就地控制箱就位后，現(xiàn)場需要花費數(shù)月的時間和精力進行安裝、挖電纜溝、安置電纜橋架、敷設電纜、電纜效線、調(diào)試等工作，可謂耗時又耗力。目前典型的工廠低壓配電系統(tǒng)的配置為：每個抽屜必須使用至少6芯電纜與PLC或DCS控制柜的IO模塊進行有效連接。每個抽屜必須使用至少4芯電纜與就地控制箱進行有效連接。在此配置中涉及了很多器件：接觸器、斷路器、中間繼電器、端子、熱繼、IO模塊等，這樣不宜于排除故障點，維護成本高，備品備件多；且僅能監(jiān)視運行、停止、電源、遙控4個開關量信號點。

“無線智能電機保護器”的原理如圖1所示意，從圖中可看出使用了很少器件，非常容易排除故障點，也不需敷設電纜，可足不出控制室便能對每臺電機的過載、堵轉(zhuǎn)、短路、輕載、不平衡、斷相、過壓、欠壓、漏電、零序等故障引起的危害予以保護；實時測量并顯示三相電流及其相角；三相電壓及其相角；三相線電壓及其相角；單相有功功率、無功功率、視在功率；三相總有功功率、總無功功率、總視在功率；功率因數(shù)、頻率；有功電度（KWH）、無功電度（KVARH）、視在電度（KVAH）；還有其他如:?諧波分析、開關量輸入輸出、通信功能、事件記錄功能、自診斷功能等。為工廠生產(chǎn)提供更多的決策信息。

針對目前應用情況，若使用電機保護器可省掉挖電纜溝、安置電纜橋架、敷設電纜、電纜效線等耗時工作，為工廠早日開工節(jié)約了大量的人力物力和寶貴的時間。使用電機保護器后還可以減少故障點，備品備件也大為減少，為以后工廠發(fā)生事故快速恢復生產(chǎn)提供強有力的保證。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種無線智能電機綜合保護控制器，以克服現(xiàn)有技術存在的前期敷設大量電纜、挖地溝、架橋架，成本增加，后期維護成本高、故障排除難、采集信息量小、無法實時監(jiān)測、達不到智能化等不足。

本實用新型采用的技術方案是：它包括

DSP處理中心，用于運算處理各模擬量、數(shù)字量的相關操作，同時操作電機啟停，決定液晶顯示器的現(xiàn)實內(nèi)容，響應和應答通信功能，他是本系統(tǒng)現(xiàn)場的核心；

電源，用于對整個系統(tǒng)的電能供給；

DI輸入器，用于用戶DI信號輸入采集；

DO輸出器，用于用戶DO控制信號的輸出；

LCD點陣彩色液晶顯示器，用于給用戶提供相關顯示的接口；

ZigBee無線網(wǎng)絡，用于現(xiàn)場設備與監(jiān)控中心或設備與設備的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)通信之一；

485總線通信網(wǎng)絡，用于現(xiàn)場設備與監(jiān)控中心或設備與設備的無線監(jiān)控數(shù)據(jù)通信之一；

232串口通信網(wǎng)絡，用于上位機對現(xiàn)場設備數(shù)據(jù)讀取或軟件升級的通信；

AO輸出器，用于用戶對現(xiàn)場設備的AO輸出控制；

鍵盤，用于用戶現(xiàn)場相關操作。

ZigBee無線網(wǎng)絡、485總線通信網(wǎng)絡、232串口通信網(wǎng)絡分別連接上位機集中控制、監(jiān)測、顯示器。

電源使用380VAC交流電經(jīng)電壓取壓、電流互感器后經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。

DSP處理中心與啟、停及緊急停止按鈕連接。

以上技術方案的基本原理為：電機運行中常常會出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)。這些不正常的運行狀態(tài)包括：過載、堵轉(zhuǎn)、短路、輕載、不平衡、斷相、過壓、欠壓和漏電。電機保護是在檢測三相電壓UA、UB、UC，三相電流IA、IB、IC和漏電流IL的基礎上做出的。具體過程如下：

?(1)?通過無線通信或RS485方式，由PC、PLC或DCS發(fā)出控制信號，實現(xiàn)遠程控制電機設備啟停；