CN202260407U - 电子式热继电器控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种对电机进行过载保护、缺相保护、欠载保护和阻塞保护的电子式热继电器控制装置。本实用新型目的电子式热继电器控制装置，包括微处理器，与所述微处理器分别相连的系统供电电路，电流信号采集放大电路，出口驱动电路，微处理器电路。本实用新型的电子式热继电器控制装置不仅具有电机的过载保护和缺相保护，还具有欠载保护和阻塞保护功能，使用元器件较少，性能稳定可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种继电器保护装置，尤其是一种电子式热继电器控制装置。
背景技术
现有的热继电器大多数为双金属片式热继电器，属于紧急性装置，一般与交流接触器配套使用，对电机进行保护。双金属片式热继电器是通过双金属片变形来驱动动作机构，实现对电机的过载保护。其存在的不足是，容易出现发热所致故障，受加工工艺、装配水平以及使用环境温度和湿度等影响较大，工作性能较差，并且满足不了对电机在欠载和阻塞保护方面的功能要求，从而促使电机的保护向可靠性高的电子式热继电器的方面发展。
实用新型内容
本实用新型目的提供了一种对电机进行过载保护、缺相保护、欠载保护和阻塞保护的电子式热继电器控制装置。
本实用新型的这种用于电子式热继电器控制装置，包括微处理器，与所述微处理器分别相连的系统供电电路，电流信号采集放大电路，出口驱动电路，微处理器电路构成。其电流信号采集放大电路由3路独立的电路组成，每一路的电器连接结构相同，都采用电流互感器的二次侧作为电流信号的输入，电流互感器的二次侧两端接到整流桥的输入两端，整流桥的正相输出端与系统供电电路中的12V稳压管的阴极相连，给系统供电电路提供电源，整流桥的负相输出端连接到电流信号转换成电压信号的采样电阻的一端，采样电阻的另一端接地，采样电阻的两端还与由一个电阻和一个电容组成的低通滤波电路的两端连接，低通滤波电路的电阻和电容连接点与运算放大器反相输入端连接的一个电阻的另一端连接，运算放大器的反相输入端和输出端之间连接另一个电阻和一个电容，运算放大器同相输入端接地，组成了反比例运放电路；运算放大器输出端通过电阻连接到微处理器的A/D引脚上；出口驱动电路由一个三极管和继电器线圈组成；运算放大器的供电电源由系统供电电路生成的5V电源提供，微处理器的供电电源由系统供电电路生成的3.3V电源提供。
进一步的，所述的电流信号转换成电压信号的采样电阻的阻值小于10欧姆。
进一步的，所述的微处理器为ATmega48型单片机，其第23、24、25引脚为A/D引脚，分别通过电阻连接到电流信号采集放大电路的运算放大器的三个输出端口上；其第29脚为单片机复位引脚，与一个电容的一端连接，电容的另一端接地，第29脚还与一个电阻的一端连接，电阻的另一端与3.3V电源连接，组成了上电复位电路。
本实用新型的电子式热继电器控制装置的有益效果如下：
本实用新型的电子式热继电器控制装置不仅具有电机的过载保护和缺相保护，还具有欠载保护和阻塞保护功能，使用元器件较少，性能稳定可靠。
附图说明
图1为本实用新型的系统供电电路的线路图。
图2为本实用新型的电流信号采集放大电路的线路图。
图3为本实用新型的微处理器电路的线路图。
图4为本实用新型的出口驱动电路的线路图。
图5为本实用新型工作流程示意图。
具体实施方式
本实用新型的电子式热继电器控制装置，包括微处理器，与所述微处理器分别相连的系统供电电路，电流信号采集电路，出口驱动电路，微处理器电路。
如图1和图2所示，系统供电电路的电能由电流互感器L1，L2，L3二次侧提供，并给5V电源电路和3.3V电源电路提供电能。电流互感器L1，L2，L3二次侧经过整流桥DB1，DB2，DB3整流后，变成脉动直流，在经过12V稳压管Z1稳压到12V，给5V电源芯片U2(型号LM317)提供电源，使其U2输出端输出稳定的5V，从而给电流信号采集放大电路中的运算放大器U1(型号LM224)提供5V电源和给3.3V电源芯片U3(型号LP2980)提供电源。U3输出稳定的3.3V，给单片机U4(型号ATmega48)提供电源。
如图2所示，电流信号采集放大电路由3路独立的电路组成。每一路的电器连接结构相同，都采用电流互感器L1，L2，L3的二次侧作为电流信号的输入。电流互感器L1，L2，L3二次侧输出的电流信号，经过整流桥DB1，DB2，DB3整流后，在采样电阻R1，R7，R12(R1，R7，R12在本实用新型中的阻值为6.8欧姆)上，产生反向的脉动直流的电压信号，从而实现电流信号转换成电压信号。其电压信号经过由R2和C1，R8和C4，R13和C6组成的低通滤波电路进行滤波，再经过由运算放大器U1(型号LM224)，R3，R4，R9，R10，R14，R15，C2，C5，C7组成的反比例运放电路，将电压信号比例放大，然后将比例放大的电压信号通过限流电阻R6，R11，R16(R6，R11，R16在本实用新型中的阻值为560欧姆)输入到单片机U4(型号ATmega48)的第23、24、25的A/D引脚上，实现A/D转换等。
如图3所示，微处理器电路由单片机U4(型号ATmega48)组成。R19，C14与U4(型号ATmega48)的第29脚组成单片机上电复位电路，X1，C17，C18与U4(型号ATmega48)的第7、8脚构成单片机外部晶振电路，单片机U4(型号ATmega48)的第23、24、25引脚为A/D引脚，分别通过电阻R6，R11，R16连接到电流信号采集放大电路的运算放大器U1(型号LM224)三个输出端口的第1、7、8脚上。
如图4所示，出口驱动电路是系统的控制执行部分，出口驱动电路由单片机U4(型号ATmega48)的第11脚输出高电平来控制三极管Q1的导通，来控制继电器线圈L4的接通，完成执行操作。当负载电机出现过载、缺相、欠载和阻塞时，单片机U4(型号ATmega48)的第11脚输出为高电平，则三极管Q1导通，则线圈L4得电动作。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种电子式热继电器控制装置，包括微处理器，与所述微处理器分别相连的系统供电电路，电流信号采集放大电路，出口驱动电路，微处理器电路构成。其电流信号采集放大电路由3路独立的电路组成，每一路的电器连接结构相同，都采用电流互感器的二次侧作为电流信号的输入，电流互感器的二次侧两端接到整流桥的输入两端，整流桥的正相输出端与系统供电电路中的12V稳压管的阴极相连，给系统供电电路提供电源，整流桥的负相输出端连接到电流信号转换成电压信号的采样电阻的一端，采样电阻的另一端接地，采样电阻的两端还与由一个电阻和一个电容组成的低通滤波电路的两端连接，低通滤波电路的电阻和电容连接点与运算放大器反相输入端连接的一个电阻的另一端连接，运算放大器的反相输入端和输出端之间连接另一个电阻和一个电容，运算放大器同相输入端接地，组成了反比例运放电路；运算放大器输出端通过电阻连接到微处理器的A/D引脚上；出口驱动电路由一个三极管和继电器线圈组成；运算放大器的供电电源由系统供电电路生成的5V电源提供，微处理器的供电电源由系统供电电路生成的3.3V电源提供。
2.根据权利要求1所述的电子式热继电器控制装置，其特征在于：所述的电流信号转换成电压信号的采样电阻的阻值小于10欧姆。
3.根据权利要求1所述的电子式热继电器控制装置，其特征在于：所述的微处理器为ATmega 48型单片机，其第23、24、25引脚为A/D引脚，分别通过电阻连接到电流信号采集放大电路的运算放大器的三个输出端口上；其第29脚为单片机复位引脚，与一个电容的一端连接，电容的另一端接地，第29脚还与一个电阻的一端连接，电阻的另一端与3.3V电源连接，组成了上电复位电路。
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| CN106180978A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-12-07 | 上海广为焊接设备有限公司 | 基于送丝调制的逆变气保焊恒流恒压控制系统及方法 |
| CN107389349A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-24 | 中国人民解放军空军第航空学院 | 基于气路静电探测的航空发动机气路故障监测系统 |
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| CN106180978B (zh) * | 2016-08-09 | 2019-05-17 | 上海广为焊接设备有限公司 | 基于送丝调制的逆变气保焊恒流恒压控制系统及方法 |
| CN107389349A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-11-24 | 中国人民解放军空军第航空学院 | 基于气路静电探测的航空发动机气路故障监测系统 |
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