CN102201658A - 电机保护用智能交流接触器系统 - Google Patents

Abstract

电机保护用智能交流接触器系统，包括交流接触器，该交流接触器的静触头（6）上分别串接有电流传感器（7），该电流传感器分别连接于电流信号调理单元，该电流信号调理单元经由模数转换器连接于单片机，该单片机连接于执行机构并通过该执行机构控制所述交流接触器的接触器线圈（3）的通断电状态，所述单片机还连接于电机启动延迟调整开关、电流保护定值调整开关、运行指示灯、故障指示灯以及用于供电的电源模块。本发明可以随时监测到电机的工作状态，如电流、电压、过电流、堵转、短路、缺相等。该产品具有反时限功能，根据过流大小辨别断开电机电源的时间，此外，其具有电流保护值调整功能和电机启动时间调整功能。

Description

电机保护用智能交流接触器系统

技术领域

本发明涉及一种交流接触器，具体地，涉及一种电机保护用智能交流接触器系统，属于电器自动化及电器自动保护技术领域。

背景技术

现有的交流接触器只能作为开关元件使用，它不能测量通过交流接触器触点的电流，不具备保护电气设备的过流、短路、缺相等功能，无法保护电力设备的安全运行。

具体地，传统的交流接触器主要由电磁系统、灭弧系统以及机械部分组成。当交流接触器的接触器线圈通电时，交流接触器的触点闭合，给负载供电，切断对交流接触器的接触器线圈供电，交流接触器的触点在弹簧的张力下分开，切断负载的电源，因此现有的交流接触器只起一个普通的电源通断作用，通过该现有技术的交流接触器，无法知道通过交流接触器的电流的大小，电流是否缺相，在电机过载状态下也不能保护电机，一但电机过载或电流缺相，在很短时间内就会烧毁电机，造成很大的经济损失。

此外，目前现有技术中用于保护电机的装置，通常由空气开关、热继电器、电机保护器等多个元件组成，其不经济、接线繁锁、极大地占用控制设施的空间。

因此，如果设计一种交流接触器，使其不仅能够作为开关元件使用，而且能够起到保护电机的作用，这对于电机领域将是一项重大的技术进展。

发明内容

本发明的目的是提供一种电机保护用智能交流接触器系统，以克服现有技术的上述缺陷，该电机保护用智能交流接触器系统不仅能够作为开关元件使用，而且能够有效地对电机实现保护作用，保障电机的安全运行。

上述目的通过如下技术方案实现：电机保护用智能交流接触器系统，包括交流接触器，该交流接触器的静触头上分别串接有电流传感器，该电流传感器分别连接于电流信号调理单元，该电流信号调理单元经由模数转换器连接于单片机，该单片机连接于执行机构并通过该执行机构控制所述交流接触器的接触器线圈的通断电状态，所述单片机还连接于电机启动延迟调整开关、电流保护定值调整开关、运行指示灯、故障指示灯以及用于供电的电源模块。

选择地，所述交流接触器的接触器线圈包括附加二次绕组，所述电源模块连接于该附加二次绕组。

选择地，所述电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关为两个两位拔码开关。

通过上述技术方案，本发明保留了交流接触器原样及安装尺寸，它可以随时监测到电机的工作状态，如电流、电压、过电流、堵转、短路、缺相等。该产品具有反时限功能，根据过流大小辨别断开电机电源的时间，此外，其通过电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关，具有电流保护值调整功能和电机启动时间调整功能，根据电机功率的大小可以设定保护值，根据电机功率大小可以设定电机的启动时间，本发明应用范围广，具有较高的技术经济价值。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的电机保护用智能交流接触器系统的连接结构框图；

图2为交流接触器的上壳体的立体示意图；

图3为交流接触器的下壳体的立体示意图；

图4为交流接触器的动触头和静触头的立体安装示意图；

图5为交流接触器的灭弧罩的立体示意图；

图6为接触器线圈上加设有附加二次绕组的立体示意图；

图7为电流传感器和电流信号调理单元的典型电路原理图；

图8为电源模块的典型电路原理图；

图9为单片机的典型接线示意图；

图10为电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关的原理示意图；

图11为执行机构的典型电路原理图；

图12和图13分别为故障指示灯和运行指示灯的典型电路原理图。

图中：1上壳体；2下壳体；3接触器线圈；4弹簧；5动触头；6静触头；7电流传感器；8灭弧罩；9附加二次绕组。

具体实施方式

以下结合附图描述本发明电机保护用智能交流接触器系统的具体实施方式。

参见图1所示，本发明的电机保护用智能交流接触器系统包括交流接触器，该交流接触器的静触头6上分别串接有电流传感器7，该电流传感器7连接于电流信号调理单元，该电流信号调理单元经由模数转换器连接于单片机，该单片机连接于执行机构并通过该执行机构控制所述交流接触器的接触器线圈3的通断电状态，所述单片机还连接于电机启动延迟调整开关、电流保护定值调整开关、运行指示灯、故障指示灯以及用于供电的电源模块。

上述电源模块主要用于为电机保护用智能交流接触器系统的相关电子元件供应平稳的电流，其可以包含相关的整流电路，并可以采用独立的供电线路，这对于本领域技术人员是公知的。但是，优选地，上述交流接触器的接触器线圈3包括附加二次绕组9，所述电源模块连接于该附加二次绕组9。

以下简略描述本发明电机保护用智能交流接触器系统的各个组成元件，需要说明的是，本发明的主要技术构思在于通过上述组成元件之间的连接结构来形成上述电机保护用智能交流接触器系统，而不在于该电机保护用智能交流接触器系统的组成元件，对于本领域技术人员来说，尽管对各个组成元件可能是熟知的，但这并不能影响本发明的创造性。因此，在下述对各个组成元件的简略描述仅是为充分说明本发明而进行地示例性描述，本领域技术人员实际上能够想到多种结构变形或同等功能的公知电路，因此，本发明的保护范围并不局限于附图中所显示的组成元件的具体结构，而应包含本领域技术人员所熟知的所有等同或变型方式。

如上所述，本发明的电机保护用智能交流接触器系统包括交流接触器，该交流接触器为现有技术的普通交流接触器，参见图2至图5，公知地，其主要由上壳体1、下壳体2、灭弧罩8、动触头5、静触头6、接触器线圈3、弹簧4等组装而成，特别地，该交流接触器的静触头6上分别串接有电流传感器，也就是说，在交流接触器的三相线路的静触头6上分别串接有电流传感器7，即A相电流传感器、B相电流传感器和C相电流传感器，所述电流传感器7获取电流信号，并将信号传递到电流信号调理单元进行电流信号的调理（电流信号调理单元包含电流信号调理电路，这是电流采样领域常用的电路），相关的电路图可以参见图7，在此需要说明的是，图7以及下述的有关电路图仅是为阐述和理解而例举的一整套典型的电路实施形式，有关该整套电路的组成单元电路，本领域技术人员可以想到多种公知的变形电路或替代电路，这些公知变形或等同替代同样属于本发明的保护范围，另外，本发明的所有电路图中的相关符号仅是为连接电路而标示的，其作用在于表明各个组成单元电路之间的接线关系，这对于本领域技术人员是熟知的，以下不再特别赘述。

上述交流接触器的接触器线圈3上加设有附加二次绕组9，该附加二次绕组9主要连接于本发明的电源模块，以将电力传输到电源模块，有关电源模块的典型电路形式参见图8。此外，有关单片机的接线形式可以参见图9，图10显示电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关，具体地，其为两个两位拔码开关。图11显示上述执行机构的典型电路结构形式，图中的J5表示连接的接触器线圈3。图12和图13则分别表示连接于单片机的故障指示灯和运行指示灯。

本实用新新型的工作原理是：上述交流接触器的所有静接头6均穿有电流传感器7（即常规的交流型电流传感器），即电流传感器接7在交流接触器三相主触点回路中，首先预置好被保护电机的起动时间和保护电机的电流量。接通电源启动电机，当交流接触器通电工作时，接触器线圈3的附加二次绕组9便有一交流电压供给电源模块，经整流和稳压，作为本发明的电机保护用智能交流接触器系统的相关电子元件的工作电源，电机三相电流值通过串在交流接触器的电流传感器，输出信号给电流信号调理单元，电流信号调理单元的模拟量经由模数转换器传送给单片机，单片机判断电流值的大小及是否缺相，根据检测结果，单片机下指令到执行机构是否切断接触器线圈3的电感，实现交流接触器的吸合与断开。

本发明的电机保护用智能交流接触器系统，其所有传感、测量、计算、分析、控制、执行、预置都在交流接触器内部，无一任何外围元件。该电机保护用智能交流接触器系统能够检测通过交流接触器的电流大小、是否缺相，根据负载的大小，能准确判断是否存在超载、过电流、短路等现象，同时过载保护还具有时限保护功能，根据故障状况实施切断负载电源，保护电机及各种负载安全运行。因此，本发明设计新颖、智能化程度高，能可靠地保护电机及各种电器设备的安全运行。具体地，本发明具有如下优点：第一，信号采样：采用高精度、无饱和、体积小、抗干扰的电流传感器串接在交流接触器的主回路中（即交流接触器的静触头上）提取电流信号源。第二，可靠的工作电源：电子元器件的工作电源由交流接触器自身的接触器线圈上附加二次绕组9提供一个安全可靠的工作电源。第三，多功能：现有技术对于电机运行一般采用断路器、热继电器、交流接触器、电机保护器等组成保护系统，而本发明采用电机保护用智能交流接触器系统一个装置即可实现对电机的保护。第四，体积小：电机保护用智能交流接触器系统与原交流接触器体积一样，在实际应用中节省了其它元件和元件连接的空间。第五，可靠性高：一次回路中只需接电机保护用智能交流接触器系统即可，省去了其它元件连接的接点，提高了系统的可靠性。

由上描述可见，本发明保留了交流接触器原样及安装尺寸，它可以随时监测到电机的工作状态，如电流、电压、过电流、堵转、短路、缺相等。该产品具有反时限功能，根据过流大小辨别断开电机电源的时间，此外，其通过电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关，具有电流保护值调整功能和电机启动时间调整功能，根据电机功率的大小可以设定保护值，根据电机功率大小可以设定电机的启动时间，本发明应用范围广，具有较高的技术经济价值。

在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，可以通过任何合适的方式进行任意组合，其同样落入本发明所公开的范围之内。同时，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。此外，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。

Claims (3)

1.电机保护用智能交流接触器系统，其特征是，包括交流接触器，该交流接触器的静触头（6）上分别串接有电流传感器（7），该电流传感器（7）分别连接于电流信号调理单元，该电流信号调理单元经由模数转换器连接于单片机，该单片机连接于执行机构并通过该执行机构控制所述交流接触器的接触器线圈（3）的通断电状态，所述单片机还连接于电机启动延迟调整开关、电流保护定值调整开关、运行指示灯、故障指示灯以及用于供电的电源模块。

2.根据权利要求1所述的电机保护用智能交流接触器系统，其特征是，所述交流接触器的接触器线圈（3）包括附加二次绕组（9），所述电源模块连接于该附加二次绕组（9）。

3.根据权利要求1所述的电机保护用智能交流接触器系统，其特征是，所述电机启动延迟调整开关和电流保护定值调整开关为两个两位拔码开关。

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