CN104503359A - 电机控制装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机控制装置及其应用，所述电机控制装置包括一线路板，线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接。本发明电机控制装置结构简单，采用模块化设计，就近安装在接触器附近，大大减少了接线长度，且一个电机只需一个电机控制装置即可完成电机的正反转控制。

Description

电机控制装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种电机控制装置，具体地说，涉及一种控制电机启停、正反转以及控制保护电机的电机控制装置及其应用。
背景技术
在电机控制方式中，特别是对电机的启停控制及正反转控制过程中，通常采用的控制方式如图1所示，PLC通过开关量输出模块DO控制中间继电器，再通过中间继电器控制交流接触器KM，从而控制电机的启停；PLC通过开关量输入模块DI检测接触器的状态信息；PLC通过A/D转换模块检测电流传感器H1的值来检测电机的工作电流，实现电机的过载、过流、短路、粘连、断相等保护；PLC通过漏电闭锁模块检测电机的绝缘情况。PLC与相关单元集中安装在一处，形成多个回路，需要通过较长的连接线分别与接触器、电流传感器、漏电闭锁模块进行连接。如果现场需要将两个保护回路互换或者更改均比较麻烦，且灵活性差。此外，PLC的模拟量扩展一般为4路或8路，开关量输入输出一般为8出16入或者更多的输入输出，这样控制保护电机的数量增加或者减少，PLC的输入输出存在一定的浪费，而且不同厂家生产的PLC输入输出模块的变动，对输入或输出信号映射的地址存在一定的影响，所以针对不同的PLC就不能使用统一的软件，导致软件维护量大。
发明内容
本发明的目的在于针对电机控制过程中存在的连接线路长、PLC输入输出浪费、且软件维护量大等上述不足，提供一种结构简单、安装方便、便于扩展、维修方便的电机控制装置及其应用。
本发明的技术方案是：一种电机控制装置，该电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的绝缘情况；所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，用于检测电机的工作电流；所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，用于控制交流接触器的通断；所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的三相工作电压。
进一步的，所述线路板上还具有总线接口，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接，改变地址编码开关即可实现两个回路的互换。
上述电机控制装置中，所述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口，便于扩展。
进一步的，所述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接，用于实现各模块之间的互锁，以及实现其他闭锁信号的输入检测、闭锁输出。
进一步的，所述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
进一步的，所述线路板上还设置有指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。
本发明提供了一种单电机控制系统，该控制系统包括一PLC、一交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
本发明还提供了一种电机正反转控制系统，该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
本发明又提供了一种双速双绕组电机控制系统，该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
本发明的有益效果是：本发明电机控制装置结构简单，采用模块化设计，就近安装在接触器附近，大大减少了接线长度，且一个电机只需要一个电机控制装置即可完成电机的正反转控制；本发明可在多个回路时将接触器和电机模块放置在一个板上，实现模块化组合回路数；本发明通过互换地址编码开关的地址可以方便交换两个回路，通过总线控制可以将多个电机控制装置并接在一起，可扩展为有几个电机加几个电机控制装置，可通过软件配置和地址编码开关区分模块。本发明电机控制装置采用防误插插接连接，系统维修方便。本发明电机控制装置设置有温度变送模块，用于检测电机温度；还设置指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。本发明所述控制系统可以由PLC控制实现电机的过载(反时限)、短路、粘连、漏电闭锁、断相、等保护与报警功能保护功能，或者由PLC通过一定的设置，预先将参数(保护值)设定给电机控制装置，由电机控制装置实现保护功能。
附图说明
图1为现有电机保护控制系统的结构框图。
图2为本发明具体实施例电机控制装置的结构框图。
图3为本发明具体实施例单电机控制系统的结构框图。
图4为本发明具体实施例电机正反转控制系统的结构框图。
图5为本发明具体实施例双速双绕组电机控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施例一：如图2所示，一种电机控制装置，该电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的绝缘情况；所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，用于检测电机的工作电流；所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，用于控制交流接触器的通断；所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的三相工作电压。
本实施例电机控制装置中，上述线路板上还具有总线接口，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接，改变地址编码开关即可实现两个回路的互换。
本实施例电机控制装置中，上述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口，便于扩展。
本实施例电机控制装置中，上述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接，用于实现各模块之间的互锁，以及实现其他闭锁信号的输入检测、闭锁输出。
本实施例电机控制装置中，所述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接，用于检测电机温度。
本实施例电机控制装置中，所述线路板上还设置有指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。
具体实施例二：如图3所示，一种单电机控制系统，该控制系统包括一PLC、一交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
如图3所示，电路图中的3M表示三相电机，其中的PT100和RT代表电机里的温度元件，通过PT100和RT检测电机的温度，将温度信号传送至电机控制装置的温度变送模块，然后由温度变送模块的输出连接到模拟量输入模块，再传送至PLC，用来检测电机温度。
本实施例中，所述电机保护模块进行电机保护时采用两种方式：一种为由PLC控制实现过载(反时限)、短路、粘连、漏电闭锁、断相、等保护与报警功能保护功能，一种为由PLC通过一定的设置，预先将参数(保护值)设定给电机保护模块，由电机保护模块实现保护功能。
如图2所示，本实施例中，上述电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的绝缘情况；所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，用于检测电机的工作电流；所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，用于控制交流接触器的通断；所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的三相工作电压。
本实施例中，上述线路板上还具有总线接口，PLC与总线接口连接，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接，改变地址编码开关即可实现两个回路的互换。
本实施例中，上述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口，便于扩展。
本实施例中，上述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接，用于实现各模块之间的互锁，以及实现其他闭锁信号的输入检测、闭锁输出。
本实施例中，上述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接，用于检测电机温度。
本实施例中，上述线路板上还设置有指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。
具体实施例三：如图4所示，一种电机正反转控制系统，该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
如图4所示，电路图中的3M表示三相电机，其中的PT100和RT代表电机里的温度元件，通过PT100和RT检测电机的温度，将温度信号传送至电机控制装置里的温度变送模块，然后由温度变送模块的输出连接到模拟量输入模块，再传送至PLC，用来检测电机温度。
本实施例中，所述电机保护模块进行电机保护时采用两种方式：一种为由PLC控制实现过载(反时限)、短路、粘连、漏电闭锁、断相、等保护与报警功能保护功能，一种为由PLC通过一定的设置，预先将参数(保护值)设定给电机保护模块，由电机保护模块实现保护功能。
如图2所示，本实施例中，上述电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的绝缘情况；所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，用于检测电机的工作电流；所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，用于控制交流接触器的通断；所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的三相工作电压。
本实施例中，上述线路板上还具有总线接口，PLC与总线接口连接，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接，改变地址编码开关即可实现两个回路的互换。
本实施例中，上述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口，便于扩展。
本实施例中，上述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接，用于实现各模块之间的互锁，以及实现其他闭锁信号的输入检测、闭锁输出。
本实施例中，上述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接，用于检测电机温度。
本实施例中，上述线路板上还设置有指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。
具体实施例四：如图5所示，一种双速双绕组电机控制系统，该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块和温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
如图5所示，电路图中的3M表示三相电机，其中的PT100和RT代表电机里的温度元件，通过PT100和RT检测电机的温度，将温度信号传送至电机控制装置的温度变送模块，然后由温度变送模块的输出连接到模拟量输入模块，再传送至PLC，用来检测电机温度。
本实施例中，所述电机保护模块进行电机保护时采用两种方式：一种为由PLC控制实现过载(反时限)、短路、粘连、漏电闭锁、断相、等保护与报警功能保护功能，一种为由PLC通过一定的设置，预先将参数(保护值)设定给电机保护模块，由电机保护模块实现保护功能。
如图2所示，本实施例中，上述电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的绝缘情况；所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，用于检测电机的工作电流；所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，用于控制交流接触器的通断；所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接，用于检测电机的三相工作电压。
本实施例中，上述线路板上还具有总线接口，PLC与总线接口连接，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接，改变地址编码开关即可实现两个回路的互换。
本实施例中，上述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口，便于扩展。
本实施例中，上述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接，用于实现各模块之间的互锁，以及实现其他闭锁信号的输入检测、闭锁输出。
本实施例中，上述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接，用于检测电机温度。
本实施例中，上述线路板上还设置有指示灯，显示输入、输出、电压、通讯等故障，方便诊断。
以上所举实施例仅用为方便举例说明本发明，在本发明所述技术方案范畴，所属技术领域的技术人员所作各种简单变形与修饰，均应包含在以上申请专利范围中。

Claims (9)

1.一种电机控制装置，其特征在于：该电机控制装置包括一线路板，所述线路板上插接有一供电模块、一漏电闭锁模块、一模拟输入模块、一开关量输入输出模块和一单相电压检测模块，其中，所述供电模块为漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块供电，所述漏电闭锁模块通过一漏电闭锁输入输出接口与电机电连接，所述模拟输入模块通过一模拟输入输出接口与电流互感器电连接，所述开关量输入输出模块通过一开关量输入输出接口直接与交流接触器电连接，所述单相电压检测模块通过一单相电压检测输入输出接口与电机电连接。
2.按照权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述线路板上还具有总线接口，所述供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块均设置有地址编码开关，所述地址编码开关与所述总线接口连接。
3.按照权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于：所述总线接口包括CAN总线接口和RS485总线接口。
4.按照权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述线路板上还预留有开关的输入输出接口，开关的输入输出接口分别与供电模块、漏电闭锁模块、模拟输入模块、开关量输入输出模块和单相电压检测模块电连接。
5.按照权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述线路板上还插接有一温度变送模块，所述模拟输入模块通过所述温度变送模块与设置在电机里的温度元件连接。
6.按照权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述线路板上还设置有指示灯。
7.一种单电机控制系统，其特征在于：该控制系统包括一PLC、一交流接触器和一电流互感器，还包括一如权利要求1所述的电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接。
8.一种电机正反转控制系统，其特征在于：该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一如权利要求1所述的电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接。
9.一种双速双绕组电机控制系统，其特征在于：该控制系统包括一PLC、二交流接触器和一电流互感器，还包括一如权利要求1所述的电机控制装置，所述PLC通过所述电机控制装置的开关量输入输出模块与所述交流接触器连接，所述PLC通过所述电机控制装置的模拟输入模块与所述电流互感器连接。
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