專利名稱：一種用于分體式電動機的保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動機的保護裝置，特別涉及一種用于分體式電動機的保護裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代工業(yè)中，電動機作為一種拖動機械，成為所有動力機械基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)不斷進步和工藝控制不斷完善，尤其是自動化生產(chǎn)要求，需要電動機控制和保護設(shè)備，實現(xiàn)對生產(chǎn)過程和大型機械遙控、遙測、遙調(diào)、故障診斷以及集中控制等功能。目前電動機保護裝置一般用于50HZ，額定電流小于等于630A，660VAC電壓等級以下的三相異步電動機回路?？蓹z測電機回路的三相電流，兩路線電壓等，同時可監(jiān)控電機回路的運行狀況，對電機回路設(shè)置有熱過載，堵轉(zhuǎn)，三相電流不平衡，過壓，欠壓等故障保護?，F(xiàn)有的電動機保護器均為一體式的設(shè)計，這種設(shè)計比較單一，在低壓系統(tǒng)中難以安裝進在較小空間的抽屜柜，為其應(yīng)用帶來不便。針對上述問題提供一種新型的電動機保護裝置，使其可以靈活得布置到抽屜柜中是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于分體式電動機的保護裝置，使其可以靈活得布置到抽屜柜中。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的保護裝置分為顯示操作單元和采樣保護單元，中間通過通訊線進行連接，從而構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)，位置布置靈活。所述的采樣保護單元為微處理器采集模擬信號、八路開關(guān)量，并且輸出四路斷路器和4_20mA變送，從而對電動機的運行狀態(tài)采集監(jiān)控，并且及時對其進行保護。所述的微處理器分別連接到上位機和IXD顯示屏，對采集的信息進行及時顯示。所述的微處理器連接有寄存器，進行數(shù)據(jù)存儲。所述的微處理器的型號為LPC2136。 所述的顯示操作單元為微控制器接收按鍵信號，并且連接到IXD顯示屏。所述的微控制器的型號為STC90C58RD。所述的顯示操作單元和采樣保護單元之間連接部分均采用RS485串口通訊。一種用于分體式電動機的保護裝置，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該保護裝置具有以下優(yōu)點1、采用分體式結(jié)構(gòu)，在較小的空間中布置靈活；2、可以對不同電動機進行保護，應(yīng)用范圍廣泛。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明；圖1為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置顯示操作單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置采樣保護單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置微控制器的電路圖；圖5為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置按鍵信號的采集電路圖；圖6為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置四路斷路器的輸出電路圖；圖7為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置顯示操作單元的軟件流程圖；圖8為本發(fā)明一種用于分體式電動機的保護裝置采樣保護單元的軟件流程圖；在圖1-3中，I、顯示操作單元；2、采樣保護單元；3、微控制器；4、按鍵信號；5、IXD 顯示屏；6、微處理器；7、模擬信號；8、八路開關(guān)量；9、四路斷路器；10、4-20mA變送；11、上 位機；12、寄存器。
具體實施例方式如圖1-3所示，本發(fā)明為顯示操作單元I和采樣保護單元2，中間通過通訊線進行 連接，從而構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)，位置布置靈活。采樣保護單元2為微處理器6采集模擬信號7、八路開關(guān)量8，并且輸出四路斷路 器9和4-20mA變送10，從而對電動機的運行狀態(tài)采集監(jiān)控，并且及時對其進行保護。微處 理器6分別連接到上位機11和IXD顯示屏5，對采集的信息進行及時顯示。同時微處理器 6連接有寄存器12，進行數(shù)據(jù)存儲。顯示操作單元I為微控制器3接收按鍵信號，并且連接到IXD顯示屏5。顯示操作 單元I和采樣保護單元2及其連接部分均采用RS485串口通訊。顯示操作單元I采用的是臺灣宏晶公司生產(chǎn)CPU STC90C58RD，其工作頻率達到 80MHZ，32K FRASH存儲器1280字節(jié)RAM，具有體積小功耗極低，抗干擾能力強，寬溫度工作 范圍，適用于各種工業(yè)控制，通過CPU的通訊口與本機裝置實時進行通訊，收集到本機采集 電動機運行時的各種狀態(tài)及電壓電流等參數(shù)，直觀地在顯示操作裝置上進行顯示，同時通 過操作裝置的按鍵設(shè)置電動機保護運行時各種技術(shù)參數(shù)，將其保存在CPU的EEPROM中，并 通過RS45通訊將設(shè)置的參數(shù)傳輸?shù)谋Ｗo器的本體裝置進行保護。采樣保護單元2采用PHILIPS公司最新生產(chǎn)的基于ARM7TDMI-S內(nèi)核的LPC2136 微控制器芯片，利用其十位的A/D轉(zhuǎn)換器實時地采集到電動機運行時電壓電流值，將這些 采集值計算后進行分析判斷出電動機的運行情況，從而做出相應(yīng)的保護動作。同時將這些 電壓及電流數(shù)據(jù)及電動機運行的狀態(tài)，通過其兩個通訊端口分別上送至上位機后臺和保護 器的顯示操作部分裝置，從而智能地完成了電動機的保護功能。本部分裝置具有八路開關(guān)量8輸入，具備外接按鈕進行控制電動機的啟停，同時 有四路斷路器9輸出，其中一路對應(yīng)保護故障動作信號，連接LCD顯示屏5顯示電動機實時 運行狀況，可配套顯示操作部分進行工作，也可單獨作為電動機保護使用，在此狀況下可通 過上位機進行參數(shù)的設(shè)置，此外裝置還有4-20MA變送10功能，關(guān)聯(lián)保護器的三相電流及兩 相線電壓值，可上送至PLC等其他設(shè)備中進行電動機的參數(shù)監(jiān)視。八路開關(guān)量8分別對應(yīng)主回路開關(guān)QF，控制電動機接觸器的輔助接點KM1、KM2、 KM3，及外部控制電動機啟動停止的按鈕輸入接點SB1，SB2，SS。信號采集通過光耦隔離24V 和5V電路，保護了 5V電路。當有遙信輸入時，光耦導(dǎo)通，VCC接上拉電阻，輸出端輸出低電平。單片機對遙信值進行處理判斷，顯示或控制電動機的工作狀態(tài)。如圖6為四路斷路器9其中一個繼電器輸出，當微處理器6發(fā)出保護動作時，輸出D021高電平信號，通過R202限流電阻，電流流經(jīng)三極管的基極，使三極管處于放大區(qū)，繼電器線圈有電流通過產(chǎn)生磁場，使K202閉合或斷開，來控制回路的通斷，進而起到控制電動機啟動/停止及控制保護回路的動作。運用微處理器6的D/A輸出引腳可調(diào)節(jié)輸出的模擬電壓值，配以以運放構(gòu)成的壓控恒流源來實現(xiàn)4 20mA變送10輸出。運放采用直流24V供電。壓控恒流源是采用了電流反饋方式來穩(wěn)定電流的，使用的正向電流源電路，利用運放虛短的概念，使電位器VRl上的電壓經(jīng)運放構(gòu)成的電壓跟隨器到達另一運放的反相輸入端與其正向輸入端電壓相等，來獲得一個I=U(AO)/R(VRl)的恒流源。 當負載電阻RX1=500歐姆時，利用微處理器6的DAC功能輸出電壓U (AO)=O. 5V，此時調(diào)節(jié)電位器VRl使得RXl上的電流為4mA，即得到4mA的恒流源；此后可以在程序中調(diào)節(jié)
U (AO)的大小來改變負載電流大小,實現(xiàn)了輸出電壓與負載電流的--對應(yīng),通過調(diào)節(jié)輸入
電壓可以方便獲得Γ20πιΑ恒流源的變送功能得以完成。在實際應(yīng)用中DAC功能輸出的電壓往往和某相電流或電壓相關(guān)聯(lián)，達到輸入電壓(T380V或電流(Γ5Α對應(yīng)變送輸出4 20mA。對于軟件部分，本發(fā)明以STC90C58R單片機為中心的控制系統(tǒng)，單片機結(jié)合一定的外圍電路來完成按鍵信號采集及與本體信號傳輸?shù)?。圖7是顯示操作裝置主程序流程圖步驟I為程序開始，步驟2為顯示操作裝置的系統(tǒng)初始化，步驟3到步驟8為主程序循環(huán)，其中步驟3是檢測是否有按鍵按下？如是則進入步驟4判讀是否是參數(shù)設(shè)置按鍵？如是則進入步驟5進行參數(shù)設(shè)置，如否程序則進入6判斷是否是電動機啟?？刂瓢存I？如是程序進入電動機控制啟停的動作，如否程序則進入步驟8通過RS485通訊與采集保護本體裝置傳輸信號，步驟9是將得到的電動機運行的狀態(tài)及采集到的數(shù)據(jù)在LCD顯示屏上顯示后轉(zhuǎn)到步驟3循環(huán)執(zhí)行上述步驟。圖8為采樣保護單元的軟件流程圖步驟10為開始步驟，步驟11定義微處理器LPC2136的輸入輸出管腳等初始化定義，步驟12定時器O中斷初始化，步驟13是串口通訊中斷初始化分別用于與上位機及顯示操作部分進行通訊，步驟14開中斷運行，步驟15是采樣電動機實時運行時的電壓及電流值，步驟16是將采集的值與設(shè)置的值比較判斷電動機運行時的工作狀況，是否進行保護，如是則進行步驟17進行保護告警動作，如否則回到步驟15程序循環(huán)運行。上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的保護裝置分為顯示操作單元(I)和采樣保護單元(2)，中間通過通訊線進行連接，從而構(gòu)成分體式結(jié)構(gòu)，位置布置靈活。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的采樣保護單元(2)為微處理器(6)采集模擬信號(7)、八路開關(guān)量(8)，并且輸出四路斷路器(9)和 4-20mA 變送(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的微處理器(6)分別連接到上位機(11)和IXD顯示屏(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的微處理器(6 )連接有寄存器(12)，進行數(shù)據(jù)存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的微處理器(6)的型號為LPC2136。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的顯示操作單元(I)為微控制器(3)接收按鍵信號(4)，并且連接到IXD顯示屏(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的微控制器(3)的型號為STC90C58RD。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或6所述的一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的顯示操作單元(I)和采樣保護單元(2)及其連接部分均采用RS485串口通τΗ ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于分體式電動機的保護裝置，其特征在于所述的保護裝置分為顯示操作單元和采樣保護單元，中間通過通訊線進行連接，由于采用上述結(jié)構(gòu)，該保護裝置具有以下優(yōu)點1、采用分體式結(jié)構(gòu)，在較小的空間中布置靈活；2、可以對不同電動機進行保護，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號H02H7/08GK103022974SQ20121048257
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月23日
發(fā)明者束龍勝, 陳堅偉 申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司