CN106026026A - 电动机控制系统及供电回路中取消热继电器监测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动机控制系统和电动机供电回路中取消热继电器监测的方法。该系统中取消热继电器监测的方法包括以下步骤：通过多功能表实时采集供电回路的电流；多功能表对供电回路的电流进行判断，并在供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，多功能表输出过载保护信号；以及根据过载保护信号控制三相接触器断开，以使供电回路断开。本发明实施例的方法，在电动机控制系统中取消了热继电器监测，从而简化了系统，降低了设备投资，同时还提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制领域，具体涉及一种电动机供电回路中取消热继电器监测的方法和电动机控制系统。
背景技术
上世纪八十年代之前，电子技术的应用尚处于初级阶段，对电动机的保护任务多由热继电器承担。热继电器的具体保护机理如下：热继电器由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的供电回路中，双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制(常闭)触点断开，进而控制主电路接触器因线圈失电而释放，断开供电回路，实现电动机的过载保护。热继电器以其体积小，结构简单、成本低等优点，从而得到了广泛应用。
如图1所示，为相关技术中热继电器组成的电动机过载保护电路示意图。其中，热继电器4-KH串接在供电回路中，4-KH的常闭触点串接在控制回路中，过载故障发生时，4-KH控制触点断开，因此导致交流接触器4-KM线圈失电断开，从而起到过载停机保护作用。具体地，图2为图1中2DP的组成电路及其控制信号示意图。
然而，由于热继电器采用双金属片作为保护元件，其制作精度和调节精度较低，所以存在保护误差较大的缺陷。此外，热继电器在电动机过载但双金属片形变未达预定距离时，不会向控制系统反馈任何信息，因此控制系统并不能及时发现电动机过载情况，有可能影响正常生产和人身、财产安全。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动机供电回路中取消热继电器监测的方法，该方法具有简化系统、可靠性高的优点。
本发明的第二个目的在于提出一种电动机控制系统。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动机供电回路中取消热继电器监测的方法。其中，电动机控制系统包括供电回路、控制回路和连接到所述供电回路的多功能表，所述供电回路中连接有三相接触器，所述方法包括以下步骤：通过所述多功能表实时采集所述供电回路的电流；所述多功能表对所述供电回路的电流进行判断，并在所述供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，所述多功能表输出过载保护信号；以及根据所述过载保护信号控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
在本发明实施例的方法中，通过多功能表实时采集供电回路的电流，并在供电回路的电流大于或等于预设阈值时，由多功能表输出过载保护信号以控制三相接触器断开，从而达到控制供电回路断开的目的。本发明实施例的方法，通过多功能表监测供电回路电流并控制供电回路，从而简化了系统，降低了设备的投资成本，提高了可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的电机控制系统中取消热继电器监测的方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，还通过所述多功能表实时显示所述供电回路的运行参数。通过该多功能表显示所述运行参数，增加了所述多功能表的功能，从而进一步降低成本。
根据本发明的一个实施例，所述多功能表还与所述电动机控制系统中的控制装置进行通讯以将所述过载保护信号发送给所述控制装置，所述控制装置根据所述过载保护信号通过连接在所述控制回路中的过载保护接点控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
根据本发明的一个实施例，所述多功能表与所述控制装置之间采用RS485通讯协议进行通讯。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电动机控制系统，包括：供电回路，所述供电回路包括自动开关、三相接触器和互感器，其中，三相电源通过所述供电回路给电动机供电；控制回路，所述控制回路由所述三相电源中的一相电源供电，所述控制回路中连接有过载保护接点；多功能表，所述多功能表与所述互感器相连以实时采集所述供电回路的电流，并对所述供电回路的电流进行判断，以及在所述供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，所述多功能表输出过载保护信号，并根据所述过载保护信号控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
在本发明实施例的电动机控制系统中，通过多功能表实时采集供电回路的电流，并在供电回路的电流大于或等于预设阈值时，由多功能表输出过载保护信号以控制三相接触器断开，从而达到控制供电回路断开的目的。本发明实施例的电动机控制系统，通过多功能表监测供电回路电流并控制供电回路，从而简化了系统，降低了设备的投资成本，提高了可靠性。
另外，根据本发明上述实施例的电动机控制系统，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述多功能表还用于实时显示所述供电回路的运行参数。通过该多功能表显示所述运行参数，增加了所述多功能表的功能，从而进一步降低成本。
根据本发明的一个实施例，所述多功能表还与所述电动机控制系统中的控制装置进行通讯以将所述过载保护信号发送给所述控制装置，所述控制装置根据所述过载保护信号通过所述过载保护接点控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
根据本发明的一个实施例，所述多功能表与所述控制装置之间采用RS485通讯协议进行通讯。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为相关技术中电动机控制系统中采用热继电器监测的电路示意图；
图2为相关技术中图1中2DP的组成电路及控制信号示意图；
图3为根据本发明一个实施例的电动机控制系统中取消热继电器的方法的流程图；
图4为根据本发明一个实施例的电动机控制系统的电路示意图。
附图标记：供电回路100、自动开关101、三相接触器102、互感器103、控制回路200、过载保护接点201、多功能表300和控制装置400。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述根据本发明实施例提出的电动机供电回路中取消热继电器监测的方法和电动机控制系统。
如图3所示，为根据本发明一个实施例的电动机供电回路中取消热继电器监测的方法的流程图。在本发明的实施例中，电动机控制系统包括供电回路、控制回路和连接到供电回路的多功能表，供电回路中连接有三相接触器。
如图3所示，该电动机供电回路中取消热继电器监测的方法包括以下步骤：
S101，通过多功能表实时采集供电回路的电流。
其中，多功能表是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变松输出等功能的仪表，能够完成电量测量、电能计算、数据显示、采集及传输，其中，测量精度可达到0.5级，测量结果精确度高。具体来说，多功能表可以实现LED屏实时显示供电回路的运行参数，如电压、电流、功率、功率因数、频率、电能等。而且多功能表上有通讯接口，采用MODBUS-RTU通讯协议，可实现远程RS-485数字通讯。该多功能表具有安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可编程设置输入参数等优点。
S102，多功能表对供电回路的电流进行判断，并在供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，多功能表输出过载保护信号。
其中，在本发明的一个实施例中，预设电流阈值可取为电动机额定电流的l～1.5倍。例如，当电动机应用于高浓密搅拌槽时，额定功率为45kw，额定电压为380V，考虑到电动机使用效率及其结构限制，可认为电动机的有效功率为额定功率的76％，则计算得到额定电流近似为90A，此时，可以推算预设电流阈值为90～135A。例如当供电回路的电流为150A时，判断大于预设电流阈值，因此多功能表输出过载保护信号。
S103，根据过载保护信号控制三相接触器断开，从而使供电回路断开。
具体地，多功能表与电动机控制系统中的控制装置采用RS485通讯协议进行通讯。多功能表将过载保护信号发送给控制装置，控制装置根据过载保护信号通过连接在控制回路中的过载保护接点控制三相接触器断开，从而使供电回路断开。
其中，RS485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，且RS485总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压。
在本发明实施例的方法中，通过多功能表实时采集供电回路的电流，并在供电回路的电流大于或等于预设阈值时，由多功能表输出过载保护信号以控制三相接触器断开，从而达到控制供电回路断开的目的。本发明实施例的方法，通过多功能表监测供电回路电流并控制供电回路，从而简化了系统，降低了设备的投资成本，提高了可靠性。
图4为根据本发明一个实施例的电动机控制系统的电路示意图。
如图4所示，该电机控制系统包括：供电回路100、控制回路200、多功能表300和控制装置400。其中，供电回路100包括自动开关101、三相接触器102和互感器103。具体地，三相电源通过供电回路100给电动机供电。控制回路200由三相电源中的一相电源供电，控制回路200中连接有过载保护接点201。其中，多功能表300与互感器103相连(或互感器103集成在多功能表300中)，用于实时采集供电回路100的电流，多功能表300对供电回路100的电流进行判断，在供电回路100的电流大于或等于预设电流阈值时，多功能表300输出过载保护信号。控制装置400根据过载保护信号向过载保护接点201发出要求三相接触器102断开的控制信号，以控制供电回路100断开。
具体地，如图4所示，使用三相电源供电时，自动开关101闭合，三相接触器102闭合，发动机通电运转，控制回路200由三相电源中的L3相供电。
在本发明的一个实施例中，多功能表300是一种具有可编程测量、显示、数字通讯和电能脉冲变松输出等功能的仪表，能够完成电量测量、电能计算、数据显示、采集及传输，其中，测量精度可达到0.5级，测量结果精确度高。具体来说，多功能表300可以实现LED屏实时显示供电回路100的运行参数，如电压、电流、功率、功率因数、频率、电能等。而且多功能表300上有通讯接口，采用MODBUS-RTU通讯协议，可实现远程RS-485数字通讯。该多功能表300具有安装方便、接线简单、维护便利、工程量小、现场可编程设置输入参数等优点。
在本发明的一个实施例中，预设电流阈值可取为电动机额定电流的l～1.5倍。例如，当电动机应用于高浓密搅拌槽时，额定功率为45kw，额定电压为380V，考虑到电动机使用效率及其结构限制，可认为电动机的有效功率为额定功率的76％，则计算得到额定电流近似为90A，此时，预设电流阈值可为90～135A。
在本发明的一个实施例中，多功能表300与电动机控制系统中的控制装置400采用RS485通讯协议进行通讯，多功能表300将过载保护信号发送给控制装置400，控制装置400根据过载保护信号向过载保护接点201发出要求三相接触器102断开的控制信号，从而通过控制三相接触器102断开使供电回路100断开。其中，RS485采用平衡发送和差分接收，具有抑制共模干扰的能力，且RS485总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压。
在本发明实施例的电动机控制系统中，通过多功能表实时采集供电回路的电流，并在供电回路的电流大于或等于预设阈值时，由多功能表输出过载保护信号以控制三相接触器断开，从而达到控制供电回路断开的目的。本发明实施例的电动机控制系统，通过多功能表监测供电回路电流并控制供电回路，从而取消了热继电器和热继电器控制回路，简化了系统，降低了设备的投资成本，提高了可靠性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种电动机供电回路中取消热继电器监测的方法，其特征在于，所述电动机控制系统包括供电回路、控制回路和连接到所述供电回路的多功能表，所述供电回路中连接有三相接触器，所述方法包括以下步骤：
通过所述多功能表实时采集所述供电回路的电流；
所述多功能表对所述供电回路的电流进行判断，并在所述供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，所述多功能表输出过载保护信号；以及
根据所述过载保护信号控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还通过所述多功能表实时显示所述供电回路的运行参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多功能表还与所述电动机控制系统中的控制装置进行通讯以将所述过载保护信号发送给所述控制装置，所述控制装置根据所述过载保护信号通过连接在所述控制回路中的过载保护接点控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多功能表与所述控制装置之间采用RS485通讯协议进行通讯。
5.一种电动机控制系统，其特征在于，包括：
供电回路，所述供电回路包括自动开关、三相接触器和互感器，其中，三相电源通过所述供电回路给电动机供电；
控制回路，所述控制回路由所述三相电源中的一相电源供电，所述控制回路中连接有过载保护接点；
多功能表，所述多功能表与所述互感器相连以实时采集所述供电回路的电流，并对所述供电回路的电流进行判断，以及在所述供电回路的电流大于或等于预设电流阈值时，所述多功能表输出过载保护信号，并根据所述过载保护信号控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
6.根据权利要求5所述的电动机控制系统，其特征在于，所述多功能表还用于实时显示所述供电回路的运行参数。
7.根据权利要求5或6所述的电动机控制系统，其特征在于，所述多功能表还与所述电动机控制系统中的控制装置进行通讯以将所述过载保护信号发送给所述控制装置，所述控制装置根据所述过载保护信号通过所述过载保护接点控制所述三相接触器断开，以使所述供电回路断开。
8.根据权利要求7所述的电动机控制系统，其特征在于，所述多功能表与所述控制装置之间采用RS485通讯协议进行通讯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161012 |