CN105633914A - 基于无线传输的三相异步电动机保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于无线传输的三相异步电动机保护器，包括连接在三相异步电动机上且用于采集三相异步电动机运行参数的信息采集端和用于显示存储接收到的数据的显示端；所述信息采集端包括第一ATMEGA128单片机、第一数据存储单元、无线发送模块、RS485通信接口电路、继电器输出电路、电流互感器模块、电流转换电路、电压调理电路、A/D转换电路和为保护器各个模块供电的电源模块；所述显示端包括第二ATMEGA128单片机、3.3V直流电源、无线接收模块、液晶显示模块和第二数据存储单元，本发明结构新颖，设计合理，保护器反应速度快，采用无线传输安全便携，功能完备，实用性强。

Description

基于无线传输的三相异步电动机保护器

技术领域

本发明属于电动机检测技术领域，具体涉及基于无线传输的三相异步电动机保护器。

背景技术

电力发展带来了方便，带来了便捷，带来了速度，而电动机的应用范围也是日益的扩大，无论是大到宇宙飞船，还是小到平常的电动车，电动机的作用都很重要，然后一方面电动机的应用是广泛了，速度是提高了，但是这就随之而来的带来了一些负面的影响，例如汽车相撞，飞机坠毁等等都是灾难性影响，所以电动机的保护器也就自然而然的出现，现如今，电动机保护器可以做到电动机保护转速，以及电动机的正反转保护，但是，却将往往最开始的保护最基本的保护忽略了，所以市场上缺少一种能够将记录并处理三相异步电动机的过载、过压、欠压等各种故障的保护器，处理器处理数据完成后将数据通过存储芯片保护，那么，一旦发生意外情况，就可以通过读取存储芯片的信息，了解当时发生意外时的电动机工作情况，排除电动机的故障，尽快的处理故障，节约故障处理时间，保护电动机安全有效平稳的运行在正常范围，常用的数据信号都是通过有线传输的方式，传输到数据存储芯片，进行数据存储，缺少一种能够无线传输电动机故障信号的保护器，并将数据存储到存储芯片，以便后续故障排除将数据存储器的数据读出来，进行电动机保护，避免电动机的异常运行为生产生活带来损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供基于无线传输的三相异步电动机保护器，其结构新颖，设计合理，保护器反应速度快，采用无线传输安全便携，运行可靠，功能完备，信号处理效果好，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：包括连接在三相异步电动机上且用于采集三相异步电动机运行参数的信息采集端和用于显示存储接收到的数据的显示端；所述信息采集端包括第一ATMEGA128单片机、电源模块和与第一ATMEGA128单片机连接且与第一ATMEGA128单片机进行双向通信的RS485通信接口电路，以及与第一ATMEGA128单片机连接且实时存储数据的第一数据存储单元；所述第一ATMEGA128单片机的输入端接有用于采集电动机运行数据的采集数据模块；所述第一ATMEGA128单片机的输出端接有用于跳闸保护的继电器输出电路和用于无线传输数据的无线发送模块；所述采集数据模块包括依次连接的用于采集三相异步电动机运行电流的电流互感器模块、用于将采集的电流信息转换为电压的电流转换电路、用于滤波跟随且放大电压信号的电压调理电路和用于将模拟数据转换为数字量的A/D转换电路；所述电源模块包括5V直流电源和与5V直流电源输出端相接且将5V直流电压转换为3.3V直流电压的电压转换电路，所述电压调理电路、RS485通信接口电路和继电器输出电路均与5V直流电源的5V直流电压输出端相接，所述第一数据存储单元、无线发送模块、A/D转换电路和第一ATMEGA128单片机均与电压转换电路3.3V直流电压输出端相接；所述显示端包括第二ATMEGA128单片机、3.3V直流电源和与第二ATMEGA128单片机相接且用于存储接收到的数据信息的第二数据存储单元；所述第二ATMEGA128单片机的输入端接有用于接收信息采集端发送过来的数据信息的无线接收模块；所述第二ATMEGA128单片机的输出端接有显示三相异步电动机实时运行参数的液晶显示模块；所述第二ATMEGA128单片机、液晶显示模块和第二数据存储单元均与3.3V直流电源的3.3V直流电压输出端相接。

上述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述第一ATMEGA128单片机由型号为ATMEGA128的第一芯片构成；所述第二ATMEGA128单片机由型号为ATMEGA128的第二芯片构成。

上述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述A/D转换电路为PCF8591P芯片。

上述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述第一数据存储单元由型号为AT45DB161D的第三芯片构成；所述第二数据存储单元由型号为AT45DB161D的第四芯片构成。

上述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述电流互感器模块为HL-12RCT芯片。

上述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述无线发送模块由型号为nRF905的第五芯片构成；所述无线接收模块由型号为nRF905的第六芯片构成。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明具有系统功能丰富、装置简单、无线传输、传输速度快、采集精度高、成本低和性能可靠等特点。

2、本发明通过设置型号为AT45DB161D的数据存储芯片存储电动机当前情况，因此具有掉电保存数据功能，工作稳定，便于故障排除查询。

3、本发明通过设置型号为nRF905的无线传输电路，信息采集端1通过无线传输电路发送数据给显示端，并由第一数据存储单元3和第二数据存储单元18分别保存，运行线路简单，安全可靠，传输速度快。

4、本发明通过设置电压调理电路7，由于电流互感器模块5采集过来的三相异步电动机运行的电流数据经电流转换电路6处理为单片机可处理的电压信号后有毛刺且不稳定，因此需要电压调理电路7将信号滤波放大便于单片机检测，精度高，效果好。

5、本发明结构简单、设计合理、功能完备，使用效果好，实用性强，便于推广使用。

综上所述，本发明设计新颖合理，保护器反应速度快，采用无线传输安全便携，运行可靠，功能完备，信号处理效果好，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明各电路的电路连接关系示意图。

附图标记说明:

1—信息采集端；2—显示端；3—第一数据存储单元；

4—无线发送模块；5—电流互感器模块；6—电流转换电路；

7—电压调理电路；8—A/D转换电路；9—第一ATMEGA128单片机；

10—RS485通信接口电路；11—继电器输出电路；

12—5V直流电源；13—电压转换电路；14—无线接收模块；

15—3.3V直流电源；16—第二ATMEGA128单片机；

17—液晶显示模块；18—第二数据存储单元；

具体实施方式

如图1所示，本发明包括连接在三相异步电动机上且用于采集三相异步电动机运行参数的信息采集端1和用于显示存储接收到的数据的显示端2；所述信息采集端1包括第一ATMEGA128单片机9、电源模块和与第一ATMEGA128单片机9连接且与第一ATMEGA128单片机9进行双向通信的RS485通信接口电路10，以及与第一ATMEGA128单片机9连接且实时存储数据的第一数据存储单元3；所述第一ATMEGA128单片机9的输入端接有用于采集电动机运行数据的采集数据模块；所述第一ATMEGA128单片机9的输出端接有用于跳闸保护的继电器输出电路11和用于无线传输数据的无线发送模块4；所述采集数据模块包括依次连接的用于采集三相异步电动机运行电流的电流互感器模块5、用于将采集的电流信息转换为电压的电流转换电路6、用于滤波跟随且放大电压信号的电压调理电路7和用于将模拟数据转换为数字量的A/D转换电路8；所述电源模块包括5V直流电源12和与5V直流电源12输出端相接且将5V直流电压转换为3.3V直流电压的电压转换电路13，所述电压调理电路7、RS485通信接口电路10和继电器输出电路11均与5V直流电源12的5V直流电压输出端相接，所述第一数据存储单元3、无线发送模块4、A/D转换电路8和第一ATMEGA128单片机9均与电压转换电路133.3V直流电压输出端相接；所述显示端2包括第二ATMEGA128单片机16、3.3V直流电源15和与第二ATMEGA128单片机16相接且用于存储接收到的数据信息的第二数据存储单元18；所述第二ATMEGA128单片机16的输入端接有用于接收信息采集端1发送过来的数据信息的无线接收模块14；所述第二ATMEGA128单片机16的输出端接有显示三相异步电动机实时运行参数的液晶显示模块17；所述第二ATMEGA128单片机16、液晶显示模块17和第二数据存储单元18均与3.3V直流电源15的3.3V直流电压输出端相接。

本实施例中，所述第一ATMEGA128单片机9由型号为ATMEGA128的第一芯片构成；所述第二ATMEGA128单片机16由型号为ATMEGA128的第二芯片构成。

本实施例中，所述A/D转换电路8为PCF8591P芯片。

本实施例中，所述第一数据存储单元3由型号为AT45DB161D的第三芯片构成；所述第二数据存储单元18由型号为AT45DB161D的第四芯片构成。

本实施例中，所述电流互感器模块5为HL-12RCT芯片。

本实施例中，所述无线发送模块4由型号为nRF905的第五芯片构成；所述无线接收模块14由型号为nRF905的第六芯片构成。

本发明使用时，通过电流互感器模块5采集三相异步电动机任意两相之间的电流数据，通过电流转换电路6处理成单片机可处理的电压信号，然后将得到的微弱的带有毛刺的电压信号经电压调理电路7放大滤波平滑后传输给A/D转换电路8，A/D转换电路8将模拟信号转换为数字量送入单片机，单片机将得到的数据存入第一数据存储单元3并且通过无线发送模块4发送到显示端2，显示端2中的无线接收模块14接收到信息采集端发送过来的数据信息并通过显示端2中的单片机显示在液晶显示屏上，同时将传输过来的数据信息保存在第二数据存储单元18中，一旦发生过载，欠压等故障，信息采集端1中的继电器迅速跳闸保护三相异步电动机，同时第一数据存储单元3采用掉电保护芯片将故障信息保存同时发送给显示端2，减少排除繁琐过程，便于工作人员维修护理。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：包括连接在三相异步电动机上且用于采集三相异步电动机运行参数的信息采集端(1)和用于显示存储接收到的数据的显示端(2)；所述信息采集端(1)包括第一ATMEGA128单片机(9)、电源模块和与第一ATMEGA128单片机(9)连接且与第一ATMEGA128单片机(9)进行双向通信的RS485通信接口电路(10)，以及与第一ATMEGA128单片机(9)连接且实时存储数据的第一数据存储单元(3)；所述第一ATMEGA128单片机(9)的输入端接有用于采集电动机运行数据的采集数据模块；所述第一ATMEGA128单片机(9)的输出端接有用于跳闸保护的继电器输出电路(11)和用于无线传输数据的无线发送模块(4)；所述采集数据模块包括依次连接的用于采集三相异步电动机运行电流的电流互感器模块(5)、用于将采集的电流信息转换为电压的电流转换电路(6)、用于滤波跟随且放大电压信号的电压调理电路(7)和用于将模拟数据转换为数字量的A/D转换电路(8)；所述电源模块包括5V直流电源(12)和与5V直流电源(12)输出端相接且将5V直流电压转换为3.3V直流电压的电压转换电路(13)，所述电压调理电路(7)、RS485通信接口电路(10)和继电器输出电路(11)均与5V直流电源(12)的5V直流电压输出端相接，所述第一数据存储单元(3)、无线发送模块(4)、A/D转换电路(8)和第一ATMEGA128单片机(9)均与电压转换电路(13)3.3V直流电压输出端相接；所述显示端(2)包括第二ATMEGA128单片机(16)、3.3V直流电源(15)和与第二ATMEGA128单片机(16)相接且用于存储接收到的数据信息的第二数据存储单元(18)；所述第二ATMEGA128单片机(16)的输入端接有用于接收信息采集端(1)发送过来的数据信息的无线接收模块(14)；所述第二ATMEGA128单片机(16)的输出端接有显示三相异步电动机实时运行参数的液晶显示模块(17)；所述第二ATMEGA128单片机(16)、液晶显示模块(17)和第二数据存储单元(18)均与3.3V直流电源(15)的3.3V直流电压输出端相接。

2.按照权利要求1所述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述第一ATMEGA128单片机(9)由型号为ATMEGA128的第一芯片构成；所述第二ATMEGA128单片机(16)由型号为ATMEGA128的第二芯片构成。

3.按照权利要求1所述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述A/D转换电路(8)为PCF8591P芯片。

4.按照权利要求1所述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述第一数据存储单元(3)由型号为AT45DB161D的第三芯片构成；所述第二数据存储单元(18)由型号为AT45DB161D的第四芯片构成。

5.按照权利要求1所述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述电流互感器模块(5)为HL-12RCT芯片。

6.按照权利要求1所述的基于无线传输的三相异步电动机保护器，其特征在于：所述无线发送模块(4)由型号为nRF905的第五芯片构成；所述无线接收模块(14)由型号为nRF905的第六芯片构成。