[實用新型]智能電動機保護器

有效

• 申請號: 201320478745.X
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN203367997U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 黃新知;周海波
• 申請（專利權）人: 浙江紀元電力自動化科技有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08
• 代理公司: 杭州裕陽專利事務所(普通合伙) 33221
• 代理人: 應圣義

技術領域

本實用新型涉及自動化控制和電動機保護裝置，特別涉及一種智能電動機保護器。

背景技術

電動機保護器的作用是給電機全面的保護控制，在電機出現過流、欠流、斷相、堵轉、短路、過壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過熱、接地、軸承磨損、定轉子偏心時、繞組老化予以報警或保護控制。由于生產自動化及各種自動控制、順序控制設備的出現，電機會長時間地處于起動、制動、正反轉、間歇以及變負荷等方式的頻繁切換狀態中，此外，電機的運行要求越來越高，運行環境也越來越苛刻，對電動機的結構和質量提出了更高的要求。同時，由于電機與配套機械連在一起，當電機發生故障時，經常波及生產系，為了能夠減少電機故障的發生，防患于未然，對電機實行有效的保護也是保證生產系統正常工作的一項重要任務。

目前市場上的電動機保護期為模擬電子式電動機保護器，存在整定精度不高、采樣精度不高，功能單一，無法賦予電動機以具有多種保護功能于一體的全方位保護。隨著微電子技術的發展，電動機保護器正朝著智能化、綜合化、高精度、高可靠方向發展，純粹模擬線路的電動機保護器正逐漸被其它一些更先進的技術產品所代替，因此有必要設計一款能夠克服上述缺陷，具有較高精度和多種保護功能的新型電動機保護器。

發明內容

本實用新型針對現有技術中精度不高，功能單一的缺點，提供了一種新型智能電動機保護器。

為實現上述目的，本實用新型可采取下述技術方案：

智能電動機保護器，包括電流采樣電路、電源電路、電壓采樣電路、信號處理單元、中央處理單元和控制模塊，其中，電流采樣電路使用電流傳感器分別連接電動機的三根火線進行電流采樣，電源電路的輸出端連接電壓采樣電路，電流采樣電路和電壓采樣電路的輸出端連接信號處理單元，信號處理單元包括精密半波整流電路和運算放大器，精密半波整流電路對采樣信號進行整流，運算放大器對整流后的采樣信號進行放大，信號處理單元的輸出端連接中央處理單元的采樣端口，中央處理單元的輸出端連接控制模塊，控制模塊用于控制繼電器的開關狀態以控制電動機的運行狀態，中央處理單元采用STM8S105S4T6單片機。

作為優選，所述電源電路包括三端穩壓二極管、光電耦合器、反激式單片開關電源芯片，其中，三端穩壓二極管的陰極與光電耦合器的陰極相連接，光電耦合器的發射極與反激式單片開關電源芯片的控制極相連接，三端穩壓二極管采用TL431，光電耦合器采用PC817，反激式單片開關電源芯片為TOP224YN芯片。

作為優選，還包括開關量輸入電路、模擬量輸出電路、顯示單元和通訊模塊，其中，開關量輸入電路的輸出端連接中央處理單元的開關量輸入端，顯示單元、模擬量輸出電路和通訊模塊分別與中央處理單元相連接，開關量輸入電路用于繼電器開關狀態的監控和用戶輸入的電動機起動或者停止信號的輸入，模擬量輸出電路用于信號處理單元處理后的采樣信號的輸出，顯示單元采用動態掃描的方式，循環顯示電動機三相電流和電壓的采樣信號，通信模塊采用RS485通訊接口和Modbus-RTU通訊協議，用于遠程數字通訊、控制和監控。

作為優選，所述電流傳感器為卡式結構。

智能電動機保護器采用高性能單片機STM8S105S4T6作為核心控制器件，該單片機是基于8位框架結構的微控制器，其CPU內核有6個內部寄存器，通過這些寄存器可高效地進行數據處理，單片機提供容量為16K字節的Flash程序存儲器，內部集成真正的EEPROM數據存儲器，可以達到30萬次的擦寫周期，具有強大的I/O功能，可以對電動機保護器的最近3次脫扣動作產生的故障代碼進行記錄，同時還擁有分立時鐘源的獨立看門狗。

本實用新型由于采用了以上技術方案，具有顯著的技術效果：

具有多種保護功能，可以對電動機進行過流、堵轉、三相電流不平衡、斷相、過壓、欠壓、接地、欠載、短路等多種故障保護。除此之外，還具有設定功能，可以設定電動機保護器的額定電流、欠壓值、過壓值、脫扣等級代號、三相電流不平衡率、堵轉電流倍數、接地電流值、電流互感器變比系數值、欠載電流與整定電流百分比、欠載動作時間、通訊地址等多種設定，簡化了調整過程，提高了保護器的兼容性，令電動機保護器可以在多種電動機上得到應用，測量精度高、線性好、故障分辨準確可靠、抗干擾能力強。

整機采用模塊化結構，其中電流傳感器與保護器的其他部分分體安裝，便于實際應用。