CN203800860U - 电机控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机控制装置，包括壳体，所述壳体内设置有电源进线端子排、电源模块、集成电路控制板、接触器以及出线端子排；所述电源进线端子排的进线端子侧连接电源进线线缆，电源进线端子排的出线端子侧分别通过线缆连接接触器触点的一端和电源模块的输入端，电源模块的输出端连接集成电路控制板的输入端，集成电路控制板的输出端连接接触器触发导通端，接触器触点的另一端通过线缆连接出线端子排的进线端，出线端子排的出线端通过线缆连接电机受控端。本实用新型解决了电气控制线路中二次配线的繁琐工艺，具有模块化、智能化、集成化等优点，符合未来电气控制系统的发展趋势。

Description

电机控制装置

技术领域

本实用新型涉及开关控制保护技术领域，尤其指一种应用于电机控制与保护的控制装置。

背景技术

    随着现有工业电气传动、自动控制和家电领域对电机控制产品需求的增加，用户也不断提高对电机控制技术的要求，总是希望能在驱动系统中集成更多的功能，达到更高的性能。

传统电机控制保护产品多为独立设置在二次配电箱中的断路器、接触器和漏电保护器等，由于分立元件较多，因此存在接线及调试繁杂、能耗高等缺点，难以实现系统自动化和网络化管理的要求。另外，由于多为分立元件，因此在电气设计、生产以及使用方面难以实现规范化和模式化，从而给设备正常使用的安全性和可靠性带来隐患，无法满足民用建筑中各类电机常用的控制保护技术要求和现场工况要求，也不能应用于各种风机、水泵等电机设备进行智能化远程控制、本地控制以及与消防、楼宇自动化控制系统的联动控制。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种用于对电机运行进行控制和保护的控制装置，解决传统电机控制保护产品分立元件多、接线调试繁杂、难以实现系统自动化和网络化管理等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下：

电机控制装置，包括壳体，所述壳体内设置有电源进线端子排、电源模块、集成电路控制板、接触器以及出线端子排；所述电源进线端子排的进线端子侧连接电源进线线缆，电源进线端子排的出线端子侧分别通过线缆连接接触器触点的一端和电源模块的输入端，电源模块的输出端连接集成电路控制板的输入端，集成电路控制板的输出端连接接触器触发导通端，接触器触点的另一端通过线缆连接出线端子排的进线端，出线端子排的出线端通过线缆连接电机受控端；所述集成电路控制板的输入端还连接设置在壳体外的操作面板，集成电路控制板的输出端连接设置在壳体外的液晶显示屏。

本实用新型的改进在于：所述集成电路控制板上设置有输入信号转换电路、输入信号处理电路、CMOS微控制器以及输出信号转换电路，输入信号转换电路的输入端通过数据线与操作面板连接，输入信号转换电路的输出端连接输入信号处理电路的输入端，输入信号处理电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端，CMOS微控制器的输出端分别与输出信号转换电路的输入端以及液晶显示屏的输入端连接，输出信号转换电路的输出端连接接触器受控端。

本实用新型的改进在于：所述集成电路控制板上还设置有电流电压检测电路，电流电压检测电路连接在接触器与出线端子排之间，电流电压检测电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端。

本实用新型的改进在于：所述集成电路控制板上还设置有报警电路，报警电路的受控端连接CMOS微控制器的输入端。

本实用新型的改进在于：所述CMOS微控制器的输出端还连接有设置在壳体面板上的LED显示电路。

本实用新型所述电源模块的结构为：所述电源模块包括依次连接的整流电路、电压转换电路以及直流稳压电路。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步如下：

本实用新型解决了电气控制线路中二次配线的繁琐工艺，具有模块化、智能化、集成化等优点，符合未来电气控制系统的发展趋势。

本实用新型采用微电子技术和模块化设计，取消了配电箱内二次线路的装配，缩短安装工期，降低人工成本。采用工业标准设计和多种隔离及抗干扰措施，运用先进的CMOS微控制器技术，实现多线程、智能式集中控制，通过专用工控CPU和 PCB板系统对设备进行稳定、可靠、精准的控制，实现系统自动化和网络化管理等问题，使电气设计、生产和使用更加规范化和模式化。

本实用新型具有过载保护、短路保护、堵转保护、欠载保护、缺相保护、三相电流不平衡保护、过欠压保护、相位故障保护等可靠的保护作用；并能够在发现运行异常时进行声光报警。采用全中文高清晰液晶显示屏和LED指示灯等人机交互界面直观反映测量参数及运行状态，液晶显示界面有背光支持，以方便在光线差的环境下使用。显示界面直观、功能强大、操作简单易行。

附图说明

图1：本实用新型的结构框图；

图2：本实用新型所述电源模块的结构框图；

图2-1：本实用新型所述整流电路的电路图；

图2-2：本实用新型所述电压转换电路的电路图；

图2-3：本实用新型所述直流稳压电路的电路图；

图3：本实用新型所述集成电路控制板的结构框图；

图3-1：本实用新型所述输入信号转换电路的电路图；

图3-2、3-3、3-4：本实用新型所述输入信号处理电路的电路图；

图3-5：本实用新型所述CMOS微控制器的电路图；

图3-6：本实用新型所述输出信号转换电路的电路图；

图4：本实用新型所述LED显示电路的电路图；

图5：本实用新型所述报警电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步详细说明：

一种电机控制装置，包括壳体，壳体内设置有电源进线端子排、电源模块、集成电路控制板、接触器以及出线端子排，壳体外设置有液晶显示屏以及操作面板，壳体面板上设置有LED显示电路，各部分之间的连接关系如图1所示。具体地，所述电源进线端子排的进线端子侧连接电源进线线缆，电源进线端子排的出线端子侧分别通过线缆连接接触器触点的一端和电源模块的输入端，电源模块的输出端连接集成电路控制板的输入端，集成电路控制板的输出端连接接触器触发导通端，接触器触点的另一端通过线缆连接出线端子排的进线端，出线端子排的出线端通过线缆连接电机受控端；所述集成电路控制板的输入端还连接操作面板，集成电路控制板的输出端连接液晶显示屏和LED显示电路。

电源模块将交流电源进行整流、转换变为24V和5V直流电源，用于为集成电路控制板上各元器件的正常运行提供电源。电源模块的结构如图2所示，包括依次连接的整流电路、电压转换电路以及直流稳压电路。其中，整流电路用于将交流电转换为直流电，其电路图如图2-1所示；电压转换电路用于将直流电压转换为所需的电压值，其电路图如图2-2所示；直流稳压电路用于向集成电路控制板输出稳定的工作电压，其电路图如图2-3所示。

集成电路控制板上设置有输入信号转换电路、输入信号处理电路、CMOS微控制器、输出信号转换电路以及电流电压检测电路，各电路之间的连接关系如图3所示。具体地，输入信号转换电路的输入端通过数据线与操作面板连接，输入信号转换电路的输出端连接输入信号处理电路的输入端，输入信号处理电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端，CMOS微控制器的输出端分别与输出信号转换电路的输入端以及液晶显示屏的输入端连接，输出信号转换电路的输出端连接接触器受控端；电流电压检测电路连接在接触器与出线端子排之间，电流电压检测电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端。其中，输入信号转换电路的电路图如图3-1所示，输入信号处理电路的电路图如图3-2、3-3、3-4所示，CMOS微控制器的电路图如图3-5所示，输出信号转换电路的电路图如图3-6所示；本实施例中CMOS微控制器优选采用ATmega64芯片。

串口数据A1、B1经输入信号转换电路转换为CMOS微控制器所需数据形式（RXDD1、RXE1、TXDD1）后，经过输入信号处理电路处理（RXD1、RXEN1、TXD1）后送入CMOS微控制器；CMOS微控制器根据输入的指令进行发出相应操作指令（AAPUMP），操作指令经过输出信号转换电路转换为接触器所能识别的信号（APUMP）传输给接触器，接触器根据CMOS微控制器输出的控制指令执行通断操作，从而实现对电机的工作状态进行控制。

电流电压检测电路用于对电机作业过程中的电流和电压进行监测，并对监测输送至CMOS微控制器，CMOS微控制器根据电机的工作状态对电机进行保护及控制，以实现对电机进行过载保护、短路保护、堵转保护、欠载保护、缺相保护、三相电流不平衡保护、过欠压保护以及相位故障保护。

本实用新型中壳体内的接触器可以设置为多个，用于分别控制多个电机进行工作。当接触器设置为多个时，相应的输入信号转换电路、输入信号处理电路以及输出信号转换电路也设置为多个，多个输入信号转换电路、输入信号处理电路以及输出信号转换电路共用一个CMOS微控制器进行动作指令的发送。

LED显示电路用于直观显示装置的工作状态，其受控端连接CMOS微控制器的输出端，根据CMOS微控制器输出的信号进行相应LED指示灯的点亮。LED显示电路的电路图如图4所示。

本实用新型的集成电路控制板上还设置有报警电路，用于系统发生故障时产生报警，报警电路的受控端连接CMOS微控制器的输出端，CMOS微控制器输出beez信号控制报警电路发出报警。报警电路的电路图如图5所示。

本实用新型中的液晶显示屏采用全中文高清晰液晶显示屏，通过液晶显示屏的人机交互界面对测量的参数及装置及电机的运行状态进行显示，所有测量数据可通过按键轻松翻阅，参数设置可以通过仪表面板进行，也可由通讯口输入。

Claims (6)

1.电机控制装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体内设置有电源进线端子排、电源模块、集成电路控制板、接触器以及出线端子排；所述电源进线端子排的进线端子侧连接电源进线线缆，电源进线端子排的出线端子侧分别通过线缆连接接触器触点的一端和电源模块的输入端，电源模块的输出端连接集成电路控制板的输入端，集成电路控制板的输出端连接接触器触发导通端，接触器触点的另一端通过线缆连接出线端子排的进线端，出线端子排的出线端通过线缆连接电机受控端；所述集成电路控制板的输入端还连接设置在壳体外的操作面板，集成电路控制板的输出端连接设置在壳体外的液晶显示屏。

2.根据权利要求1所述的电机控制装置，其特征在于：所述集成电路控制板上设置有输入信号转换电路、输入信号处理电路、CMOS微控制器以及输出信号转换电路，输入信号转换电路的输入端通过数据线与操作面板连接，输入信号转换电路的输出端连接输入信号处理电路的输入端，输入信号处理电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端，CMOS微控制器的输出端分别与输出信号转换电路的输入端以及液晶显示屏的输入端连接，输出信号转换电路的输出端连接接触器受控端。

3.根据权利要求2所述的电机控制装置，其特征在于：所述集成电路控制板上还设置有电流电压检测电路，电流电压检测电路连接在接触器与出线端子排之间，电流电压检测电路的输出端连接CMOS微控制器的输入端。

4.根据权利要求3所述的电机控制装置，其特征在于：所述集成电路控制板上还设置有报警电路，报警电路的受控端连接CMOS微控制器的输入端。

5.根据权利要求4所述的电机控制装置，其特征在于：所述CMOS微控制器的输出端还连接有设置在壳体面板上的LED显示电路。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电机控制装置，其特征在于：所述电源模块包括依次连接的整流电路、电压转换电路以及直流稳压电路。