專利名稱：微機監(jiān)控電機保護器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種保護器，特別涉及一種微機監(jiān)控電機保護器。
背景技術：
目前，為了保證低壓供配電系統的電機安全穩(wěn)定運行，預防電機在使用中燒毀或引發(fā)重大安全事故，低壓供配電系統的電機配電回路安裝了智能低壓電機保護器。現在的電機保護器主要以單片機作為控制器，可實現電機的智能化統合保護。控制器對前端采集的電壓、電流信號數據計算，根據計算出的實時數據，對過壓、欠壓、過流、斷相、電流不平衡等多種故障現象時行判別處理，對電機實行保護和故障報警。有的還具有遠程通信功能，可在PC機上實現對多臺聯網的電機實現在線綜合監(jiān)視與控制。電機保護器按照功能主要劃分為數據采集計算模塊、保護模塊、通信模塊、人機接口模塊。隨著國民經濟的飛速發(fā)展，電力能源的短缺已成為全國的普遍形勢，“限電”已經成為絕大多數企業(yè)面臨的實際情況，電力短缺要求企業(yè)對負荷進行更嚴格的控制，對電力消耗進行更有效的監(jiān)控。因此，對低壓供配電系統的電機配電回路的電能消耗進行監(jiān)控計量也被很多企業(yè)提到議事日程上來，每一回路再安裝一臺電能表是解決問題的一種方式。 電能表是主要以單片機作為控制器，控制器對前端采集的電壓、電流信號數據計算，計算出電能消耗。電能表按照功能主要劃分為數據采集計算模塊、通訊模塊、人機接口模塊。但是， 電機保護器中增加電能表會增加成本。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種微機監(jiān)控電機保護器，其具有電能計量功能，在實現對低壓配電回路的電機進行保護的同時，也計量了該回路設備消耗的電能。為解決所述技術問題，本實用新型提供了一種微機監(jiān)控電機保護器，微機監(jiān)控電機保護器包括采集模塊、電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊、運算放大器、數模開關、中央處理器，其特征在于，采集模塊通過電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊與運算放大器連接，運算放大器通過數模開關與中央處理器連接。優(yōu)選地，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括邏輯門電路和開關量輸出模塊，開關量輸出模塊通過邏輯門電路與中央處理器連接。優(yōu)選地，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括通訊網絡單元，通訊網絡單元由接插在中央處理器上的第一輸出模塊和第二輸出模塊所構成。優(yōu)選地，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括顯示模塊和第二邏輯擴展模塊，顯示模塊通過第二邏輯擴展模塊與中央處理器連接。優(yōu)選地，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括開關量輸入模塊、第一邏輯擴展模塊、光電耦合器，開關量輸入模塊通過第一邏輯擴展模塊、光電耦合器與中央處理器連接。本實用新型的積極進步效果在于本實用新型在實現對低壓供配電回路的電機 (如過流、不平衡(斷相)、堵轉、超欠壓等保護)進行保護的同時，也計量了該回路設備消
3耗的電能。企業(yè)為實現低壓供配電系統的電機配電回路的電能消耗進行監(jiān)控計量時不需要再另外安裝電能表，幫助企業(yè)節(jié)約成本、減少投資本。

圖1為本實用新型一實施例的原理框圖。
具體實施方式
下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。如圖1所示，本實用新型微機監(jiān)控電機保護器包括信號采集模塊1、開關電源模塊 12、顯示模塊10、主控板模塊、通訊網絡單元，采集模塊1、開關電源模塊12、顯示模塊10，主控板模塊由中央處理器(CPU，型號為C8051F410)8、信號處理單元所組成，信號處理單元包括電流信號采樣模塊2、電壓信號采樣模塊3、運算放大器4 (型號為LM324)、數模開關5 (型號為C4051)、邏輯門電路6 (型號為74HC00)、開關量輸出模塊7、第二邏輯擴展模塊9、開關電源模塊12、第一邏輯擴展模塊13、光電耦合器14和開關量輸入模塊15。通訊網絡單元由接插在中央處理器8上的第一輸出模塊(RS485型)16和電流模擬量為4 20mA的第二輸出模塊11所構成，通過此通訊網絡單元實現測控裝置與遠程上位機監(jiān)控機和遠程抄表機的遠程通訊操作。顯示模塊10通過第二邏輯擴展模塊9與中央處理器8連接，開關電源模塊12通過一塊電源板組件與中央處理器8連接，采集模塊1通過電流信號采樣模塊2、電壓信號采樣模塊3與運算放大器4連接，運算放大器4通過數模開關5與中央處理器8連接， 開關量輸出模塊7通過邏輯門電路6與中央處理器8連接，第一輸出模塊16、第二輸出模塊 11與中央處理器8連接，開關量輸入模塊15通過第一邏輯擴展模塊13、光電耦合器14與中央處理器8連接。電能計量由電壓信號采樣模塊(如電壓互感器)完成電壓取樣，電流信號采樣模塊(如電流互感器)完成電流取樣，取樣后的電壓電流信號經運算放大器放大后由中央處理器內部的除保護功能外特設的電能計量程序執(zhí)行的乘法器轉換為功率信號，經u(電壓)/f (頻率)變換后，產生表示用電多少的脈沖序列，其中的高頻電能脈沖P(fH)代表瞬時有功功率。P(fH)經十六分頻和驅動后成為低頻電能脈沖P(fL)，低頻電能脈沖又叫電能脈沖，累計此脈沖即可計算有功電能，進行電能計量。電能計量內部還設置了反潛動邏輯和反竊電功能，當電能脈沖低于一定值時，關斷其輸出以反潛動；電流通道設有斬波電路，使得乘法器的輸出不僅與被測電流、電壓的大小有關，且與其相位有關，能識別正、反向有功功率，并且在反向有功功率時，也輸出電能計量脈沖，照常計量。信號處理單元由精密小型互感器接入，采集三相電流和三相電壓。通過電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊、運算放大器，從中獲取電流、電壓、頻率、相位、功率、電能等多種實時測量數據。中央處理器采用以高速、高可靠性、高性能的C8051F410型芯片為核心，完成數據處理和通信任務。本實用新型可根據用戶的需要加配一個通信選件如第一輸出模塊或第二輸出模塊進行電流信號輸出，從而實現與遠程上位機的通訊操作。繼電器輸出部分能通過中央處理器連接一個邏輯門電路來控制繼電器的吸合等動作。繼電器采用具有高性能、高電壽命，高可靠性的HKE繼電器，保證對基本保護功能保護時的可靠性和穩(wěn)定性。[0017]本實用新型還最多支持六個開關量輸入模塊。開關量輸入模塊采用內置電源，方便用戶將其他電氣設備的開關量接入本裝置，從而達到對整個電氣網絡設置的監(jiān)控。開關量輸入模塊通過光電耦合器連接到第一邏輯擴展模塊后再與中央處理器連接接。裝置電源采用開關電源模塊，比傳統用變壓器的電源更具輕巧、安全等特點。顯示模塊采用點陣式液晶顯示器，操作界面全中文，操作簡單，一目了然。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求1.一種微機監(jiān)控電機保護器，微機監(jiān)控電機保護器包括采集模塊、電流信號采樣模塊、 電壓信號采樣模塊、運算放大器、數模開關、中央處理器，其特征在于，采集模塊通過電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊與運算放大器連接，運算放大器通過數模開關與中央處理器連接。
2.如權利要求1所述的微機監(jiān)控電機保護器，其特征在于，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括邏輯門電路和開關量輸出模塊，開關量輸出模塊通過邏輯門電路與中央處理器連接。
3.如權利要求1所述的微機監(jiān)控電機保護器，其特征在于，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括通訊網絡單元，通訊網絡單元由接插在中央處理器上的第一輸出模塊和第二輸出模塊所構成。
4.如權利要求1所述的微機監(jiān)控電機保護器，其特征在于，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括顯示模塊和第二邏輯擴展模塊，顯示模塊通過第二邏輯擴展模塊與中央處理器連接。
5.如權利要求1所述的微機監(jiān)控電機保護器，其特征在于，所述微機監(jiān)控電機保護器還包括開關量輸入模塊、第一邏輯擴展模塊、光電耦合器，開關量輸入模塊通過第一邏輯擴展模塊、光電耦合器與中央處理器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種微機監(jiān)控電機保護器，微機監(jiān)控電機保護器包括采集模塊、電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊、運算放大器、數模開關、中央處理器，采集模塊通過電流信號采樣模塊、電壓信號采樣模塊與運算放大器連接，運算放大器通過數模開關與中央處理器連接。本實用新型實現對低壓配電回路的電機進行保護的同時，也計量了該回路設備消耗的電能。
文檔編號H02H7/08GK201975760SQ201020695569
公開日2011年9月14日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者朱良玉 申請人:浙江魁星電氣有限公司