CN112242691A

CN112242691A - 一种电动机温升保护器

Info

Publication number: CN112242691A
Application number: CN201910645456.6A
Authority: CN
Inventors: 马彦成; 史吏; 于洋; 安明
Original assignee: CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Current assignee: CRRC Changchun Railway Vehicles Co Ltd
Priority date: 2019-07-17
Filing date: 2019-07-17
Publication date: 2021-01-19

Abstract

本发明提供了一种电动机温升保护器，其包括温度传感器和控制器，控制器包括单片机、继电器、声光报警器、三极管和二极管；其中，温度传感器安装在电动机表面以测量电动机的温度；二极管安装在继电器的控制电路上；单片机与温度传感器通讯连接以接收温度传感器测得的温度信号，单片机与三极管通讯连接，三极管与继电器的控制电路上的二极管连接；其中，单片机在测得的温度进入预设温度区间时发出高电平信号，而在测得的温度小于预设温度区间的下端点值时发出低电平信号，由此接通或断开继电器的控制回路；继电器与声光报警器连接以控制声光报警器发出报警信号。

Description

一种电动机温升保护器

技术领域

本发明属于电子控制领域，特别涉及一种电动机温升保护器。

背景技术

电动机是把电能转换为机械能的一种装置。电动机是随着生产力的发展而发展的，反过来，电动机的发展也促进了社会生产力的不断提高。电动机作为机电传动系统中的重要组成部分在国民经济中占有举足轻重的地位，它的使用几乎渗透到了各行各业，是工业、农业和国防建设及人民生活正常进行的重要保证，确保电动机的正常运行十分重要，而在实际使用中电动机由于长期过载、频繁启动、绝缘老化、断相、电网质量低下或电机的冷却系统损坏等原因，均会造成电机严重发热、以至烧毁甚至引发重大安全事故的事件屡见不鲜，因此做好电动机的保护对提高生产效率和经济效益，保证安全生产具有重要意义。由于工业用电动机的发展及广泛的应用，它的运行、保养和维护工作越来越多，因此，设计一种电动机保护器也显得更加重要。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种电动机温升保护器，本发明的电动机温升保护器通用性强、可靠性高、安装简单、成本低廉，可以广泛用于各个生产制造行业，具有高的实用价值。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明提供了一种电动机温升保护器，其中，所述电动机温升保护器包括温度传感器和控制器，所述控制器包括单片机、继电器、声光报警器、三极管和二极管；其中，

所述温度传感器安装在电动机表面以测量所述电动机的温度；

所述二极管安装在所述继电器的控制电路上；

所述单片机与所述温度传感器通讯连接以接收所述温度传感器测得的温度信号，所述单片机与所述三极管通讯连接，所述三极管与所述继电器的控制电路上的二极管连接；其中，所述单片机在测得的温度进入预设温度区间时发出高电平信号，而在测得的温度小于所述预设温度区间的下端点值时发出低电平信号，由此接通或断开所述继电器的控制回路；

所述继电器与所述声光报警器连接以控制所述声光报警器发出报警信号。

优选地，所述控制器还包括电动机控制装置，所述电动机控制装置与所述声光报警器通讯连接以接收所述声光报警器的开关量信号并基于接收的声光报警器的开关量信号控制电动机的停开机。

优选地，所述电动机温升保护器还包括用于显示所测得的温度的显示装置，所述显示装置与所述单片机通讯连接。

优选地，显示装置为DM12864液晶显示器。

优选地，所述电动机温升保护器还包括用于提供电源的电源模块。

优选地，所述单片机为ATMEGA8单片机。

优选地，所述温度传感器为DS18B20温度传感器。

优选地，所述三极管为9013三极管。

优选地，所述二极管为IN4148二极管。

优选地，所述控制器还包括用于对所述温度传感器测得的温度信号进行高通滤波的高通滤波电路。

优选地，所述控制器包括用于包裹控制器电路的金属外壳。

优选地，所述单片机包括处理器和存储器，所述存储器存储有用于限幅平均滤波的计算机指令以去除所述温度传感器测得的温度信号的杂波信号。

本发明具有以下优势：

(1)本发明的电动机温升保护器体积小，精度高，低成本，电器元件少，结构简单，运行可靠，稳定性高，便于安装和维修。

(2)本发明的电动机温升保护器通用性强，可以长期不间断监控电动机表面温度，温升异常时报警输出，电动机停止运行。另外，可以根据需要修改预设温度区间的端点值，可以广泛用于各个生产制造行业，具有很高的实用价值。

(3)通过本发明的动机温升保护器，采用声光报警发出声光报警信号，提示工作人员注意，并采取相应措施及时维修解决故障，保障了电动机长期稳定的运行，具有很好的应用前景。

(4)本发明的动机温升保护器采用大容量的继电器输出开关量，可以满足大部分主控电路的需求。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的电动机温升保护器的一种实施方案的结构示意图；

图2是本发明的电动机温升保护器的另一种实施方案的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-温度传感器，2-单片机，3-继电器，4-声光报警器，5-显示装置。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

所述二极管安装在所述继电器的控制电路上；

图1示出了本发明的电动机温升保护器的一种实施方案。参照图1，本发明的电动机温升保护器所述电动机温升保护器包括温度传感器1和控制器，控制器包括单片机2、继电器3、声光报警器4、三极管和二极管。

温度传感器1安装在电动机表面以测量电动机的温度。二极管(未显示)安装在继电器3的控制电路上。

单片机2与温度传感器1通讯连接以接收温度传感器1测得的温度信号。单片机2与三极管(未显示)通讯连接，而三极管与继电器3的控制电路上的二极管连接。单片机2在测得的温度进入预设温度区间时发出高电平信号，在测得的温度小于所述预设温度区间的下端点值时发出低电平信号，由此接通或断开继电器3的控制回路。继电器3与声光报警器4连接以控制声光报警器4发出报警信号。

本发明中，单片机2实时监控温度传感器1采集的温度数据，同时与设定值(预设温度区间)比较，当温度进入预设温度区间时发出高电平信号，声光报警器4发出声光报警信号提示工作人员。此时，可以由工作人员手动停机，也可以通过电动机控制装置自动停机，这样可以防止电动机在过热的温度下运行，保障了电动机的使用寿命。工作人员维修解决故障后，温度传感器1测得的温度小于预设温度区间的下端点值时，单片机2发出低电平信号，继电器3断开，声光报警器4停止发出声光报警信号。

根据本发明的一些实施方案，温度传感器1可以通过导热硅脂贴在电动机的表面。

根据本发明的一些实施方案，参照图2，控制器还包括电动机控制装置6。电动机控制装置6与声光报警器4通讯连接以接收声光报警器4的开关量信号并基于接收的声光报警器4的开关量信号控制电动机的停开机。

由此，通过本发明的电动机温升保护器，可以在温升异常时发出声光报警信号，同时控制电动机停止运行，进而可以避免人工操作延误时机。

在一些优选实施方案中，电动机控制装置6为可编程逻辑控制器(PLC)或变频器。

虽然不是优选的，但是在一些实施方案中，还可以通过报警信号直接控制电动机的主接触器断开，进而使电动机停止运行。

根据本发明的一些实施方案，参照图2，电动机温升保护器还包括用于显示所测得的温度的显示装置5，显示装置5与单片机2通讯连接。通过显示装置5，工作人员可以随时了解电动机的温度，并根据需要手动控制电动机的停开机。

在一些优选的实施方案中，显示装置5为DM12864液晶显示器。

根据本发明的一些实施方案，所述电动机温升保护器还包括用于提供电源的电源模块。

本发明中，电源模块可以高度集成，为各部件(元件)稳定地提供工作电压。

根据本发明的一些实施方案，单片机2为主控芯片，采集温度传感器1的数据，并控制报警输出。在一些优选实施方案中，单片机2为ATMEGA8单片机。

根据本发明的一些实施方案，温度传感器1为DS18B20温度传感器。DS18B20温度传感器采用单总线数据通信技术，能方便地与单片机2通信，为单片机2提供温度数据。

根据本发明的一些实施方案，所述三极管为9013三极管。

根据本发明的一些实施方案，所述二极管为IN4148二极管。

根据本发明的一些实施方案，所述控制器还包括用于对温度传感器测得的温度信号进行高通滤波的高通滤波电路。

根据本发明的一些实施方案，所述控制器包括用于包裹控制器电路的金属外壳。通过金属外壳，可以减少或避免电磁干扰。

根据本发明的一些实施方案，可以利用所检测得到的温度信号不能突变原理，通过软件滤波方法滤去干扰信号。在一些优选实施方案中，单片机2包括处理器和存储器，存储器存储有用于限幅平均滤波的计算机指令以去除温度传感器1测得的温度信号的杂波信号。

根据本发明的一些实施方案，所述控制器可以固定在电动机的接线盒上。由此，既便于供电电源线的接入，又便于温度传感器1的信号线的接入。进一步地，可以将声光报警器4的报警信号线随电动机电源线返回配电柜以供控制使用，在保证不影响原有电动机正常工作的同时，也可以进一步保障电动机的安全。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电动机温升保护器，其中，所述电动机温升保护器包括温度传感器(1)和控制器，所述控制器包括单片机(2)、继电器(3)、声光报警器(4)、三极管和二极管；其中，

所述温度传感器(1)安装在电动机表面以测量所述电动机的温度；

所述二极管安装在所述继电器(3)的控制电路上；

所述单片机(2)与所述温度传感器(1)通讯连接以接收所述温度传感器(1)测得的温度信号，所述单片机(2)与所述三极管通讯连接，所述三极管与所述继电器(3)的控制电路上的二极管连接；其中，所述单片机(2)在测得的温度进入预设温度区间时发出高电平信号，在测得的温度小于所述预设温度区间的下端点值时发出低电平信号，由此接通或断开所述继电器(3)的控制回路；

所述继电器(3)与所述声光报警器(4)连接以控制所述声光报警器(4)发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的电动机温升保护器，其中，所述控制器还包括电动机控制装置(6)，所述电动机控制装置(6)与所述声光报警器(4)通讯连接以接收所述声光报警器(4)的开关量信号并基于接收的声光报警器(4)的开关量信号控制电动机的停开机。

3.根据权利要求1或2所述的电动机温升保护器，其中，所述电动机温升保护器还包括用于显示所测得的温度的显示装置(5)，所述显示装置(5)与所述单片机(2)通讯连接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述电动机温升保护器还包括用于提供电源的电源模块。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述单片机(2)为ATMEGA8单片机。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述温度传感器(1)为DS18B20温度传感器。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述三极管为9013三极管，所述二极管为IN4148二极管。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述控制器还包括用于对所述温度传感器(1)测得的温度信号进行高通滤波的高通滤波电路。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述控制器包括用于包裹控制器电路的金属外壳。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动机温升保护器，其中，所述单片机(2)包括处理器和存储器，所述存储器存储有用于限幅平均滤波的计算机指令以去除所述温度传感器(1)测得的温度信号的杂波信号。