CN201286011Y - 一种低压电动机保护控制器 - Google Patents

Abstract

一种低压电动机保护控制器，包括电源模块、三相交流输入模块、数字信号输入模块、微处理器单元和保护电路及信号输出模块。本实用新型采用模块化设计，集电动机的测量、保护和控制功能于一体，适用于额定电压为AC380V或AC660V的普通三相交流异步电动机，采用集散控制系统DCS，分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便，简化了电动机控制回路结构，提高了电动机控制的可靠性及先进性，控制器可采用分体式安装，安装方便，最小完整系统可由主体和三相交流输入模块组成，达到最基本的电流互感功能，同时可选择增加显示模块，满足更强大的需求时，可以选择增加扩展模块，如扩展数字信号模块和模拟信号模块，满足各方面的需求。

Description

一种低压电动机保护控制器

技术领域

本实用新型涉及一种电动机保护控制器，尤其涉及一种低压电动机保护控制器。

背景技术

在目前的工业化生产中，低压电力终端设备的各种物理参数如温度、压力、流量等模拟信号、数据信号、开关信号等的采集、监控及控制装置，已有一定运用，但目前该类型的装置多处于离散、单体自诊断监测状态，例如现有的MCC中的分散装置包括有过载继电器、热敏电阻电动机保护器、节地故障保护器、电流变送器等，其过载继电器是利用金属的发热来对电动机过载进行保护的，缺点是保护值和动作时间不能整定，容易烧掉，而热敏电阻电动机保护控制器是利用预先埋设在电动机内部的热敏元件来检测温度从而实现保护的，缺点是功能单一，不能同时和其它保护配合使用，接地故障保护器是利用接地互感器来检测电动机的是否有接地来对电动机进行保护的，缺点是需要独立的设备和装置，增加成本，另外电流变送器是利用电流互感器或电子器件将电动机的电流转换为可以显示或者传送的信号，缺点是功能单一，不能实现电动机的电流保护，而用于控制和通讯的外围设备，目前一般用PLC系统来实现对电动机的保护和控制，PLC和DCS和各个分散装置之间需要比较多的数字信号和模拟信号的连接，缺点是需要连接很多信号并占用开关柜的空间，实时性也不好，成本比较高。

实用新型内容

本实用新型克服了现有保护控制器的不足，提供了一种采用模块化设计，具有多项保护功能，能够实现对电路多种电参数测量，设置多种启动方式，支持可编程定义功能，具有故障记录，分段保护、欠压重启动功能、通讯冗余，且结构紧凑，安装维护管理方便的低压电动机保护控制器。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下列技术方案：

一种低压电动机保护控制器，其特征在于：它包括电源模块(1)、三相交流输入模块(2)、数字信号输入模块(3)、微处理器单元(4)和保护电路及信号输出模块(6)，所述三相交流输入模块(2)，数字信号输入模(3)与设置的信号采样回路模块(5)电连接，所述三相交流输入模块(2)从电源模块(1)采集三相电流信号，经信号采样回路模块(6)输入微处理器单元(4)，所述数字信号输入模块(3)将监控控制的开关状态信号经信号采样回路模块(5)转换后输入给微处理器单元(4)，所述微处理器单元(4)与保护电路及信号输出模块(6)电连接。

所述微处理器单元(4)包括主控单元(40)和副控单元(41)，所述主控单元(40)和副控单元(41)之间设有相互通讯的通讯回路(42)。

所述数字信号输入模块(3)包括主控数字信号输入模块(30)和副控数字信号输入模块(31)，所述主控数字信号输入模块(30)与主控单元(40)电连接，所述副控数字信号输入模块(31)与副控单元(41)连接。

所述主控单元(40)还设有与其连接的外部通讯回路模块(9)。

所述主控单元(40)还设有与其连接的模拟量输出模块(10)。

所述副控单元(41)还设有与其连接的信号灯输出模块(7)。

所述副控单元(41)还设有与其连接的显示接口模块(8)。

本实用新型与现有技术相比具有如下的优点：

本实用新型采用模块化设计，具有多项保护功能，集电动机的测量、保护和控制功能于一体的高性能电动机保护装置，适用于额定电压为AC380V或AC660V的普通三相交流异步电动机，取代了电动机控制中心中常用的分散装置，采用集散控制系统DCS，分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便，大大简化电动机控制回路结构，提高电动机控制的可靠性及先进性，同时也降低了综合应用成本，控制器采用模块化设计，分体式安装，体积小，结构紧凑，可扩展，安装方便，最小完整系统可由主体和三相交流输入模块组成，达到最基本的电流互感功能，同时可选择增加显示模块，满足更强大的需求时，可以选择增加扩展模块，如扩展数字信号模块和模拟信号模块，满足各方面的需求。

附图说明

图1是本实用新型的系统控制方框示意图；

图2是本实用新型的电路原理示意总图；

图3是本实用新型的电源模块部分电路放大示意图；

图4是本实用新型的数字信号输入模块、微处理器单元和保护电路及信号输出模块部分电路放大示意图；

图5是本实用新型的信号灯输出模块、显示接口模块模拟量输出模块、副控单元和通讯回路的放大电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

一种低压电动机保护控制器，如图1和图2所示，它包括电源模块1、三相交流输入模块2、数字信号输入模块3、微处理器单元4和保护电路及信号输出模块6，所述三相交流输入模块2，数字信号输入模与设置的信号采样回路模块5电连接，所述三相交流输入模块2从电源模块1采集三相电流信号，经交流量缩放和调理后，经信号采样回路模块5输入微处理器单元4，所述数字信号输入模块3将监控控制的开关状态信号经信号采样回路模块5转换后输入给微处理器单元4，所述微处理器单元4与保护电路及信号输出模块6电连接，保护电路及信号输出模块6输出信号时，通过微处理器单元4控制，保护电路及信号输出模块6执行继电器输出，实现电动机内置直接启动、双向启动、星/三角启动、自耦变压器启动等多种启动方式，起到启动超时保护、断相保护、电流不平衡保护、短路保护、接地/漏电保护、tE时间保护、外部故障保护等保护功能动作，并实现保护跳闸或报警信号输出功能，满足电动机的多种启动方式和保护动作。

所述微处理器单元4包括主控单元40和副控单元41，所述主控单元40和副控单元41之间设有相互通讯的通讯回路42，保持主控单元40与副控单元41之间信号的传递。

所述数字信号输入模块3包括主控数字信号输入模块30和副控数字信号输入模块31，所述主控数字信号输入模块30与主控单元40电连接，主控数字信号输入模块30可进行开关量输入，用于启停信号、复位信号和接触器状态等信号输入，所述副控数字信号输入模块31与副控单元41连接，通过所述副控数字信号输入模块31的扩展模块数字，可以增加开关量输入，支持可编程定义功能。

所述主控单元40还设有与其连接的外部通讯回路模块9和模拟量输出模块10，通过外部通讯回路模块9与外围其他网络设备连接，达到信号的输出和反馈接受，实现系统的网络化管理，所述模拟量输出模块10输出主控单元40的多种测量参数，提供电动机的实时运行状态。

所述副控单元41还设有与其连接的信号灯输出模块7和显示接口模块8，所述显示接口模块8连接显示装置，可以检测各个电参量、电动机运行状态、故障信息、停车次数等参数，有效的方便用户的查询，所述信号灯输出模块7输出危险报警信号，发出电机故障运行的状态，提醒使用用户了解电机故障的出处。

本实用新型采用模块化设计，采用集散控制系统DCS，有效达到分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活和组态方便，电动机工作前，首先根据现场情况，通过数字信号输入模块3，从直接启动、双向启动、星/三角启动、自耦变压器启动等多种启动方式中，选择一种启动方式设置，电动机工作时，通过三相交流输入模块2，保证电动机保护器的内部工作电路不会接受大电流或大电压，避免了电动机保护器由于强电的引入而致使工作性能下降，将电动机中几安乃至几十上百安培的电流转换成较低的电流信号，工作时对电路中的三相电流、接地/漏电电流、电流不平衡率进行测量，反馈给主控单元40，同时根据需要对三相线电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率或有功电度有选择的测量，同样也反馈给主控单元40，以上测量信号经过主控单元40和副控单元41计算整理后，组成所需的各种监控数据，当以上测量结果出现异状时，及时通过保护电路及信号输出模块5，控制电动机的运行状态，并通过信号灯输出模块7输出危险报警信号，有效对电动机的启动超时、过流堵转、过载、断相、电流不平衡、短路、接地/漏电、欠载、温度、过压/欠压、欠功率因数、相序、tE时间功能和外部故障等状态进行保护，实现电动机的重新启动和正常运行；同时可以把检测到的各个电参量、电动机运行状态、故障信息、停车次数等参数，通过显示接口模块8、通讯回路42和模拟量输出模块10，输出给显示装置和其他外围网络设备，提供电动机的实时运行状态，方便设备的管理和运行。

以上对本实用新型所提供的低压电动机保护控制器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1、一种低压电动机保护控制器，其特征在于：它包括电源模块(1)、三相交流输入模块(2)、数字信号输入模块(3)、微处理器单元(4)和保护电路及信号输出模块(6)，所述三相交流输入模块(2)，数字信号输入模(3)与设置的信号采样回路模块(5)电连接，所述三相交流输入模块(2)从电源模块(1)采集三相电流信号，经信号采样回路模块(6)输入微处理器单元(4)，所述数字信号输入模块(3)将监控控制的开关状态信号经信号采样回路模块(5)转换后输入给微处理器单元(4)，所述微处理器单元(4)与保护电路及信号输出模块(6)电连接。

2、根据权利要求1所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述微处理器单元(4)包括主控单元(40)和副控单元(41)，所述主控单元(40)和副控单元(41)之间设有相互通讯的通讯回路(42)。

3、根据权利要求1或2所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述数字信号输入模块(3)包括主控数字信号输入模块(30)和副控数字信号输入模块(31)，所述主控数字信号输入模块(30)与主控单元(40)电连接，所述副控数字信号输入模块(31)与副控单元(41)连接。

4、根据权利要求3所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述主控单元(40)还设有与其连接的外部通讯回路模块(9)。

5、根据权利要求3所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述主控单元(40)还设有与其连接的模拟量输出模块(10)。

6、根据权利要求3所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述副控单元(41)还设有与其连接的信号灯输出模块(7)。

7、根据权利要求3所述的低压电动机保护控制器，其特征在于：所述副控单元(41)还设有与其连接的显示接口模块(8)。

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