CN107482582A

CN107482582A - 一种电机电路的保护方法

Info

Publication number: CN107482582A
Application number: CN201710930094.6A
Authority: CN
Inventors: 赵东顺
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-10-09
Filing date: 2017-10-09
Publication date: 2017-12-15

Abstract

一种电机电路的保护方法，本发明的电机电路的保护方法由采用三重保护步骤进行保护，所述第一重保护步骤、第二重保护步骤、第三重保护步骤共同保护电机的电路，上述三个步骤中的一个发出当其中一个步骤工作人员均可以获得故障信息，从而对相应的部件进行更换等维修，从而具有保护效果好，极大的提高了电机的使用寿命的作用。

Description

一种电机电路的保护方法

技术领域

本发明涉及一种电机电路，具体涉及一种电机电路的保护方法。

背景技术

电机保护器的作用是给电机全面的保护，在电机出现过载、过流、缺相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、轴承磨损、定转子偏心时，予以报警或保护的装置。

目前电动机保护器已由过去的机械式发展为电子式和智能型，灵敏度高，可靠性高，功能多，调试方便。可直接显示电动机的电流、电压、温度等参数，保护动作后故障种类一目了然，极大方便了故障的判断，有利于生产现场的故障处理和缩短恢复生产时间。另外，根据电动机气隙磁场进行电动机偏心检测技术使电动机磨损状态在线监测成为可能，通过曲线显示反映电动机偏心程度的值的变化趋势，记录两年时间该值的变化情况，可早期发现轴承故障，做到早发现，早处理，避免扫膛事故发生。

现有技术中电机保护器有如下几种类型：

1、热继电器：普通小容量交流电机，工作条件良好，不存在频繁启动等恶劣工况的场合；由于精度较差，可靠性不能保证，不推荐使用。

2、电子型：检测三相电流值，整定电流值采用电位器或拔码开关，电路一般采用模拟式，采用反时限或定时限工作特性。保护功能包括过载、缺相、堵转等，故障类型采用指示灯显示，运行电量采用数码管显示。

3、智能型：检测三相电流值，保护器使用单片机，实现电机智能化综合保护，集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定，通过操作面板按钮来操作，用户可以根据电机具体情况在现场对各种参数修正设定；采用数码管作为显示窗口，或采用大屏幕液晶显示，能支持多种通讯协议，如ModBUS、ProfiBUS等，价格相对较高，用于较重要场合；高压电机保护均采用智能型保护装置。

4、热保护型：在电机中埋入热元件，根据电动机绕组的温度进行保护，保护效果好；但电机容量较大时，需与电流监测型配合使用，避免电机堵转时温度急剧上升时，由于测温元件的滞后性，导致电机绕组受损。

5、磁场温度检测型：在电机中埋入磁场检测线圈和测温元件，根据电机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护，主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测，保护功能完善，缺点是需在电机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。

然而，现有的电机自我保护由于保护器的设计还存在诸多缺陷，保护能力较弱，一旦发生故障就容易造成损坏，维修也较为困难。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电机电路的保护方法，以解决上述背景技术中提出的问题，具有保护效果好，极大的提高了电机的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电机电路的保护方法，所属保护方法包括三种保护步骤：

(1)、第一重保护步骤：设定参考值，实时检测转子三项电流的电流值；与设定的参考值进行比较，假如出现过流的情况，则对流信号进行锁存，并输出报警信号；IA、IB、IC分别是经过跟随处理的三项电流信号，再经过VD1-6组成的桥式整流电路，将得到的最大电流值和最小电流值与事先设定好的±REF相比较得到过流信号，再经过74HC74锁存，得到具有保持性的过流报警信号ERROR，送到系统进行处理，同时用发光二极管进行报警；

(2)、第二重保护步骤：电路中的IPM故障信号FO经过锁存处理后，与过流锁存信号经与非门合成后获得硬件故障信号，并将故障信息反馈给工作人员；这个信号和通过DSP通过I/O口PWM7输出的脉冲信号经与非门合成构成光电耦合器电源的开关QI的基极驱动信号，为光耦TLP559提供PWM脉冲电源VCC_C；当出现硬件过流或者FO故障时，Q1就会关断，使光耦中发光二极管不能得电，封锁IPM的驱动信号，保护IPM不被损坏；

(3)、第三重保护步骤：封锁的故障信号除了通知DSP的PDPINT脚实现片内PWM硬件封锁外，在软件中增加了速度限制，该速度限制在同步速上、下1/4的范围内，当检测到电机速度超出所限定的速度范围时，则使DSP芯片中的PWM7输出低电平，封锁驱动脉冲，同时使PWM8输出低电平，将发电机与电网断开；

所述第一重保护步骤、第二重保护步骤、第三重保护步骤共同保护电机的电路，上述三个步骤中的一个发出当其中一个步骤工作人员均可以获得故障信息，从而对相应的部件进行更换等维修。

更进一步地，所属第三重保护步骤中，当电机转速处在限制范围内，则使PWM7、PWM8输出高电平，从而电机处在安全的状态。

本发明的电机电路的保护方法由采用三重保护步骤进行保护，所述第一重保护步骤、第二重保护步骤、第三重保护步骤共同保护电机的电路，上述三个步骤中的一个发出当其中一个步骤工作人员均可以获得故障信息，从而对相应的部件进行更换等维修，从而具有保护效果好，极大的提高了电机的使用寿命的作用。

附图说明

图1为本发明的硬件过流检测与封锁电路图；

图2为本发明的保护电路图；

图3为本发明的IPM驱动隔离电路图；

图4为本发明的并网控制电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明采用双PWM变频器作为电机交流电源，请参阅图1-4，一种电机电路的保护方法，所属保护方法包括三种保护步骤：

(1)、第一重保护步骤：设定参考值，实时检测转子三项电流的电流值；与设定的参考值进行比较，假如出现过流的情况，则对流信号进行锁存，并输出报警信号；参见图1，IA、IB、IC分别是经过跟随处理的三项电流信号，再经过VD1-6组成的桥式整流电路，将得到的最大电流值和最小电流值与事先设定好的±REF相比较得到过流信号，再经过74HC74锁存，得到具有保持性的过流报警信号ERROR，送到系统进行处理，同时用发光二极管进行报警；(2)、第二重保护步骤：参见图2，电路中的IPM故障信号FO经过锁存处理后，与过流锁存信号经与非门合成后获得硬件故障信号，并将故障信息反馈给工作人员；这个信号和通过DSP通过I/O口PWM7输出的脉冲信号经与非门合成构成光电耦合器(参见图3)电源的开关QI的基极驱动信号，为光耦TLP559提供PWM脉冲电源VCC_C；当出现硬件过流或者FO故障时，Q1就会关断，使光耦中发光二极管不能得电，封锁IPM的驱动信号，保护IPM不被损坏；

(3)、第三重保护步骤：封锁的故障信号除了通知DSP的PDPINT脚实现片内PWM硬件封锁外，在软件中增加了速度限制，该速度限制在同步速上、下1/4的范围内，当检测到电机速度超出所限定的速度范围时，则使DSP芯片中的PWM7输出低电平，封锁驱动脉冲，同时使PWM8输出低电平(参见图2)，将发电机与电网断开，例如对于同步速为2000的电机组，当检测到发电机速度小于500rpm或者大于2500rpm时，则使DSP芯片中的PWM7输出低电平，封锁驱动脉冲信号；同时使PWM8输出低电平(参见图4)，将电机与电网断开。如果电机转速在500-2500rpm范围内，则使PWM7、PWM8输出高电平，保证系统安全运行。

作为本发明的另一个实施例，本发明的保护方法也可以用于发电机，同样可以起到保护效果好，极大的提高了电机的使用寿命的作用。

上述结合附图对本发明的实施方式做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下进行变更或改变，均应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电机电路的保护方法，其特征在于，所属保护方法包括三种保护步骤：

(2)、第二重保护步骤：电路中的IPM故障信号FO经过锁存处理后，与过流锁存信号经与非门合成后获得所述电路的硬件故障信号，并将故障信息反馈给工作人员；这个信号和通过DSP通过I/O口PWM7输出的脉冲信号经与非门合成构成光电耦合器电源的开关QI的基极驱动信号，为光耦TLP559提供PWM脉冲电源VCC_C；当出现硬件过流或者FO故障时，Q1就会关断，使光耦中发光二极管不能得电，封锁IPM的驱动信号，保护IPM不被损坏；

2.根据权利要求1所述的保护方法，其特征在于：所属第三重保护步骤中，当电机转速处在限制范围内，则使PWM7、PWM8输出高电平，从而电机处在安全的状态。