CN204905841U

CN204905841U - 一种基于arm的电动机综合保护装置

Info

Publication number: CN204905841U
Application number: CN201520460899.5U
Authority: CN
Inventors: 贾建科
Original assignee: Shaanxi University of Technology
Current assignee: Shaanxi University of Technology
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2015-12-23
Anticipated expiration: 2025-06-26

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM的电动机综合保护装置，其包括互感器、电量隔离传感器、抗混迭滤波器、A/D转换模块、保护跳闸电路、跳闸开关，所述互感器与电量隔离传感器连接，所述电量隔离传感器与抗混迭滤波器连接，所述抗混迭滤波器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与保护跳闸电路连接，所述保护跳闸电路与跳闸开关连接，本实用新型设计基于ARM嵌入式微处理器，相比于传统的保护装置具有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点，具有较强的实用价值，保护装置可以实时采集电动机的三相输入电压、电流信号，对采样数据进行保护，监视电动机的工作状态，一旦有故障发生，则进行相应保护动作，及时切断电动机电源。

Description

一种基于ARM的电动机综合保护装置

【技术领域】

本实用新型涉及电机保护行业技术领域，具体的说是一种基于ARM的电动机综合保护装置。

【背景技术】

电动机是机电行业中应用最为广泛的设备之一，是其它机电设备的动力源泉。电动机正常的输出动力是其所驱动设备正常工作的前提。在现代工矿企业中，以电动机作为动力的比例占全部动力的90％以上，它们已是当今生产活动和日常生活中最主要的原动力和驱动装置。随着国民经济的不断增长，其需求量也不断增加，然而由于缺乏可靠和有效的保护，全国每年约20万台次电动机因过载、短路、堵转、接地、失步、缺相运行等故障而烧毁，给用户造成了较大的经济损失。特别是广泛应用于冶金、矿山、化工企业的大型高压电动机，它们的价格昂贵、工作环境相对恶劣，且大多是企业生产环节的关键设备，它们一旦损坏所造成的损失已不仅仅是电机本身的直接损失，往往影响到整个生产过程。因此电动机综合保护尤其是针对大中型的高压电动机综合保护的研究具有非常非要的意义。

因此，为克服上述技术的不足而设计出有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点，具有较强的实用价值的一种基于ARM的电动机综合保护装置，正是发明人所要解决的问题。

【实用新型内容】

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于ARM的电动机综合保护装置，其有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点，一旦有故障发生，则进行相应保护动作，及时切断电动机电源，具有较强的实用价值，有非常好的实用价值。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于ARM的电动机综合保护装置，其包括互感器、电量隔离传感器、抗混迭滤波器、A/D转换模块、保护跳闸电路、跳闸开关，所述互感器与电量隔离传感器连接，所述电量隔离传感器与抗混迭滤波器连接，所述抗混迭滤波器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与保护跳闸电路连接，所述保护跳闸电路与跳闸开关连接。

进一步，所述A/D转换模块上设置有串口，所述A/D转换模块与串口双向连接。

进一步，所述存储部分包括存储器和随机存储器，所述随机存储器和存储器分别与A/D转换模块连接。

进一步，所述A/D转换模块包括模拟数字转换器、处理器，所述模拟数字转换器与处理器连接。

进一步，所述A/D转换模块与显示屏连接。

进一步，所述A/D转换模块与键盘连接。

进一步，所述处理器为ARM嵌入式微处理器。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型设计基于ARM嵌入式微处理器，相比于传统的保护装置具有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点，具有较强的实用价值，保护装置可以实时采集电动机的三相输入电压、电流信号，对采样数据进行保护，监视电动机的工作状态，一旦有故障发生，则进行相应保护动作，及时切断电动机电源。

【附图说明】

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型中电源电路图。

图3是本实用新型中复位电路图。

图4是本实用新型中保护跳闸电路图。

附图标记说明：1-互感器；2-电量隔离传感器；3-抗混迭滤波器；4-模拟数字转换器；5-显示屏；6-键盘；7-保护跳闸电路；8-跳闸开关；9-处理器；10-存储器；11-随机存储器；12-串口；13-A/D转换模块。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1为本实用新型结构示意图，本实用新型包括互感器1、电量隔离传感器2、抗混迭滤波器3、A/D转换模块13、保护跳闸电路7、跳闸开关8，互感器1与电量隔离传感器2连接，电量隔离传感器2与抗混迭滤波器3连接，抗混迭滤波器3与A/D转换模块13连接，A/D转换模块13与保护跳闸电路7连接，保护跳闸电路7与跳闸开关8连接。

A/D转换模块13上设置有串口12，A/D转换模块13与串口12双向连接，存储部分包括存储器10和随机存储器11，所述随机存储器11和存储器10分别与A/D转换模块13连接，A/D转换模块13包括模拟数字转换器4、处理器9，模拟数字转换器4与处理器9连接，A/D转换模块13与显示屏5连接，A/D转换模块13与键盘6连接。

电动机的三桐输入电流和电压信号通过互感器CT、PT后转换为标称值为5A和100V的电流、电压，再由电量隔离传感器将其变换成标称值为5V的电压信号，经过衰减后得到满足＄3C2410的ADC输入要求的电压信号，并通过抗混叠滤波器滤去高频分量再送入ADC，ADC转换A/D各通道的值为数字量，将其送到CPU进行算法判别，若判断到有故障发生，则发命令给跳闸电路，控制跳闸开关动作。键盘和显示屏是人机交互的重要部分，键盘用于初始参数的选择与输入，显示屏则

用来实现电动机实时状态和故障状态的显示。串口主要用作连接PC机完成软件的调试。

参见图2是本实用新型中电源电路图，系统中用到的±12V和±5V电源均由电源稳压电路提供，A/D转换模块13所需的电路电源3.3V和1.8V，则由5V电源通过两片LM1117变换得到，5V变换到3.3V、1.8V的电源电路.

参见图3是本实用新型中复位电路图，A/D转换模块13的复位为低电平复位。

参见图4是本实用新型中保护跳闸电路图，A/D转换模块13有117个复用I/O口，选用GPF4作为跳闸电路的输入控制信号，不过A/D转换模块13的GPIO口能力很小，不能直接驱动继电器开关，对跳闸回路进行控制，因此需要设计一个继电器驱动电路。

本实用新型设计基于ARM嵌入式微处理器，相比于传统的保护装置具有体积小、功耗低、性能高、实时性好等优点，具有较强的实用价值，保护装置可以实时采集电动机的三相输入电压、电流信号，对采样数据进行保护，监视电动机的工作状态，一旦有故障发生，则进行相应保护动作，及时切断电动机电源。。

Claims

1.一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：其包括互感器、电量隔离传感器、抗混迭滤波器、A/D转换模块、保护跳闸电路、跳闸开关，所述互感器与电量隔离传感器连接，所述电量隔离传感器与抗混迭滤波器连接，所述抗混迭滤波器与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块与保护跳闸电路连接，所述保护跳闸电路与跳闸开关连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：所述A/D转换模块上设置有串口，所述A/D转换模块与串口双向连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：所述A/D转换模块包括模拟数字转换器、处理器，所述模拟数字转换器与处理器连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：所述A/D转换模块与显示屏连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：所述A/D转换模块与键盘连接。

6.根据权利要求3所述的一种基于ARM的电动机综合保护装置，其特征在于：所述处理器为ARM嵌入式微处理器。