[實用新型]三相異步電動機智能監控綜合保護系統

有效

• 申請號: 201320775667.X
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN203630588U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 李彥斌;姚鑫;夏冠亞
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01R31/34
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于電力設備繼電保護技術領域，涉及一種電機運行狀態的在線監測及對電機實時保護的系統，具體涉及一種三相異步電動機智能監控綜合保護系統。?

背景技術

三相異步電動機在工農業生產和日常生活中被廣泛應用，然而異步電動機的故障率也居各種電氣設備之首。工業現場中電動機發生故障時如不能及時發現并排除輕則造成電機燒毀影響整個現場的生產運營，重則影響的整個電網的質量并威脅到人身安全，為了避免以上問題的發生，就需要對電動機進行實時的監控及保護，提高整個工業現場電機的運行效率。?

近年來，隨著傳感器技術和計算機技術的快速發展，各類保護裝置也層出不窮，目前，電動機的監控保護系統大多是基于熔斷器的保護、熱繼電器的保護、電子式電動裝置的保護。最早的熔斷器保護能簡單實現保護，但由于熔斷器熔體在制造工藝、時效和安裝上存在隨機“缺陷”，加上熔斷器熔斷后又會造成電動機斷相運行，其保護能力相當有限。熱繼電器能實現電動機因過載而引起的過電流保護，具有結構簡單、使用方便等特性。但熱繼電器對啟動過程中的電機不起保護作用，且繼電器參數易受環境溫度影響，其反時限保護特性對不?同型號電動機的適應能力較差，因此熱繼電器保護裝置的應用受到很大程度的限制。?

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種三相異步電動機智能監控綜合保護系統。解決了現有保護裝置采用的保護裝置會使得電機在單相斷開情況下缺相運行，保護能力相當有限，以及容易受環境影響導致保護裝置不能有效的發揮作用的問題。?

本實用新型所采用的技術方案是，三相異步電動機智能監控綜合保護系統，包括依次連接的電器控制主回路、三相異步電機M、信號采集單元、信號調理單元和電可擦可編程只讀存儲器，其中，信號調理單元與主控單元連接，信號采集單元與信號調理單元連接，主控單元還與電氣控制主回路、顯示與存儲控制單元、上位機系統和電可擦可編程只讀存儲器連接；顯示與存儲控制單元與輸入單元和顯示面板分別連接。?

本實用新型的特征還在于，?

主控單元采用三星公司的S3C2440微處理器或S3C2416微處理器。?

顯示與存儲控制單元采用C0851F020微處理器或C0851F021微處理器。?

顯示面板采用型號為KNY2906的工業段碼液晶屏。?

電可擦可編程只讀存儲器采用AT24C02芯片。?

信號調理單元采用2片LM324J集成運算放大器芯片。?

本實用新型三相異步電動機智能監控綜合保護系統的有益效果是，具有如下優點：?

1.采用穩定高效的算法使裝置對故障可以進行實時監測并且對電機快速保護：分析算法上利用全波傅立葉算法將連續的正弦信號轉換成離散信號進行分析計算。比起有效值法和瞬時值法等算法，全波傅立葉算法可以準確快速的提取出三相電壓和三相電流的直流分量，基波分量和諧波分量。雖然在電磁環境很差的工業現場環境下，但是微控制器可以準確快速的得出信號的基波分量，判斷是否有故障。如果有故障，可確定是何種故障并立即進行相應的保護。?

2.高性能的微控制器配合巧妙的數據處理思想，使監測變得更加方便：微控制器采用三星公司的S3C2440微處理器作為主控制芯片，該芯片具有相應速度快，內部資源、接口豐富等特點，在對信號的采樣過程中運用循環冗余采樣的方式就是開辟出兩塊獨立的內存空間，首先向第一片緩存寫入數據，寫滿后向系統發出信號，系統捕獲信號后，開始處理這些數據，與此同時，采集電路繼續向第二片緩存寫數據，直到第二片寫滿，此時數據處理程序也基本完成，接著又讀第二片緩存中的數據開始處理，之后系統又接著向第一片寫數據，這樣周而復始就能保證數據不丟失，且提高了效率也提高了整個系統的算法精度整個系統還具有事件記錄、事件查看等一系列功能，并且整個系統配備一塊3.5寸的電力系統專用的段式液晶顯示屏，方便了人機交互。?

3.可靠地通信協議和總線方式可以提高裝置的穩定性：基于MODBUS?RTU協議的遠程網絡監控系統，并且采用RS485總線通信模式。MODBUS?RTU協議不但具有簡潔的幀格式，而且配合CRC冗余校驗使其具有較低的誤碼率。RS485是目前工業現場通訊中應用最廣泛的，適合短距離高速傳輸，其采用差分負邏輯方式傳輸信號。即使在電磁環境很差的工業現場，RS485總線依然可以保持信號高效的傳輸，使得穩定的實時監測和控制可以實現。?