CN102306925A

CN102306925A - 数字式热继电器

Info

Publication number: CN102306925A
Application number: CN201110275332A
Authority: CN
Inventors: 朱鸽
Original assignee: SUZHOU CHUANGTAI ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SUZHOU CHUANGTAI ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2012-01-04

Abstract

本发明提出一种数字式热继电器，包括控制模块以及分别与所述控制模块相连接的电流检测模块、输出模块、显示模块、按键输入模块，以及给上述模块提供电源的电源模块;该继电器采用数字技术，具有精确的反时限过载保护特性、具有可靠的缺相和三相不平衡保护；可以直观显示被保护电动机的工作电流；稳定性好、操作方便、电流测量精准。

Description

数字式热继电器

技术领域

本发明涉及一种保护电动机的热继电器，尤其是一种能显示电动机过载、缺相、三相不平衡等状态的数字式热继电器。

背景技术

目前公知的热继电器由双金属片、导板、杠杆、推杆、开关、电流整定旋钮、试验键等构成，当电机过载时双金属片弯曲，双金属片推动导板，导板推动杠杆，杠杆上的推杆推动开关触点移动到断开位置，使开关断开，保护电机。但热继电器使用一段时间后，要产生较大误差，就不能有效保护电机，原因是由于高低温的交替变化，特别是因过流，双金属片温升至相变点温度，双金属片中的合金动片都要产生相变，即合金组织结构，晶体排列发生变化，导致合金动片的线膨胀系数产生急剧变化，合金动片的内应力（热应力、机械应力、残余应力）的大小、分布发生变化，内应力的变化使合金动片的弹性模量、比弯曲等物理量发生变化，合金动片产生零点漂移，即合金动片不能恢复到初始状态，导致导板、杠杆位置变化，最终使推杆位置发生变化，推杆与开关触点断开位置之间间距发生变化；普通热继电器没有显示推杆与开关触点断开位置之间间距值和变化值功能，也没有修正误差功能。这样只能让误差大不起作用的热继电器长期使用，造成热继电器保护的电机大量烧坏。

为了克服普通热继电器没有显示推杆与开关触点断开位置之间间距值和变化值功能，也没有修正误差功能，市面上出现数字式热继电器（专利号：200910104701.9）可显示热继电器壳体内推杆与开关触点断开位置之间的间距和间距变化值，即误差，而且可调这个间距，修正误差，防止误差大的不起保护作用的热继电器长期使用，达到有效保护电动机的目的。但这种数字式热继电器精确度不够高,直观性太差,不能明确显示出故障问题等。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种高精度、高稳定性、操作方便、能够实时显示电动机工作电流和进行有效的过载、缺相、三相不平衡保护的数字式热继电器。

技术方案：为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种数字式热继电器，包括控制模块以及分别与所述控制模块相连接的电流检测模块、输出模块、显示模块、按键输入模块，以及给上述模块提供电源的电源模块。

所述的电流检测模块包括电流互感器和用于将电流互感器的电流信号转换成适当的电压信号的电子线路，用于检测电动机的电流值；

所述的输出模块包括继电器和用于驱动继电器的电子线路，用于对外发出控制；

所述的显示模块，其与控制模块的输出端相电连接，用于进行电流值和故障信息的实时显示；

所述的按键输入模块与控制模块的输入端相连接，用于用户对数字式热继电器及内部参数进行设定；

所述的控制模块核心为单片机;

所述的电源模块是将外界提供的电压转换为稳定的低压直流电并为整个模块提供需要的电压。

被保护电动机的三相电源线穿过所述的电流检测模块中的电流互感器，由电流检测模块将电动机的工作电流信号转换成合适的电压信号后送入单片机，单片机对这个电压信号进行A/D转换并进行运算后得到电动机的工作电流值，通过所述的显示模块将电动机的工作电流显示出来。单片机内部软件通过对检测到的电动机工作电流进行反时限积分运算，实现精确的过载保护；通过比较检测到的电动机三相电流的差异，实现可靠的缺相和三相不平衡保护。当检测到过载、缺相、三相不平衡等异常情况时，单片机驱动输出模块断开电动机的电源。

通过按键输入模块，使用者可以很方便地进行参数设置，如被保护电动机的额定电流、反时限曲线、缺相动作时间、三相不平衡动作点等。

有益效果：由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用数字技术，具有精确的反时限过载保护特性、具有可靠的缺相和三相不平衡保护；可以直观显示被保护电动机的工作电流；稳定性好、电流检测精度高、操作方便。

附图说明

图1为本发明数字式热继电器实现原理框图；

其中：1、控制模块；2、按键输入模块；3、显示模块；4、电源模块；5、输出模块；6、电流检测模块；61、互感器；7、电动机。

具体实施方式

下面，结合附图将本发明的马达定子结构的实施形态做进一步说明。

如图1所示的数字式热继电器，它包括控制模块1、按键输入模块2、显示模块3、电源模块4、输出模块5、电流检测模块6。

其中，

控制模块1主要由单片机和其外围电路组成，采用单片机可编程，从而使得控制器更加智能化。

按键输入模块2输入端与控制模块1相电连接，用户可根据使用需要通过按键输入模块2对数字式热继电器的保护范围及内部参数等进行设定。

显示模块3采用液晶显示或是数码管显示，保证显示的清楚直观，用来实时显示电动机的电流值与故障信息等。

电源模块4用于将外界提供的电压转换为稳定的低压直流电并为整个模块提供需要的电压。

输出模块5接受控制模块1的指令而向外发出控制动作。

电流检测模块6用来检测电动机的电流值以供给控制模块作比较、判断和决策之用。

具体工作过程如下：被保护电动机7的三相电源线穿过所述的电流检测模块6中的电流互感器61，由电流检测模块6将电动机7的工作电流信号转换成合适的电压信号后送入单片机，单片机对这个电压信号进行A/D转换并进行运算后得到电动机7的工作电流值，通过所述的显示模块3将电动机7的工作电流显示出来。单片机内部软件通过对检测到的电动机7工作电流进行反时限积分运算，实现精确的过载保护；通过比较检测到的电动机7三相电流的差异，实现可靠的缺相和三相不平衡保护。当检测到过载、缺相、三相不平衡等异常情况时，单片机驱动输出模块5断开电动机7的电源。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种数字式热继电器，其特征在于：

包括控制模块(1);

电流检测模块(6)，与所述的控制模块(1)的一输入端连接，用于检测电动机的电流值，包括电流互感器(61)和用于将电流互感器(61)的电流信号转换成适当的电压信号的电子线路；

输出模块(5)，与所述的控制模块(1)的一输出端相连接，用于对外发出控制，包括继电器和用于驱动继电器的电子线路；

显示模块(3)，与控制模块(1)的一输出端相电连接，用于进行电流值和故障信息的实时显示；

按键输入模块(2)，与控制模块(1)的一输入端相连接，用于用户对数字式热继电器及内部参数进行设定。

2.根据权利要求1所述的数字式热继电器，其特征在于：所述的控制模块(1)核心为单片机。

3.根据权利要求1所述的数字式热继电器，其特征在于：所述的控制模块（1）内置有A/D转换器。

4.根据权利要求1所述的数字式热继电器，其特征在于：所述的显示模块（3）采用液晶显示或是数码管显示。

5.根据权利要求1所述的数字式热继电器，其特征在于：所述的电源模块(4)是将外界提供的电压转换为稳定的低压直流电并为整个模块提供需要的电压。