CN207541464U - 电动机智能控制和保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电气工程及自动化领域，提供一种电动机智能控制和保护系统，包括：电动机智能保护单元，包括：CPU模块，用于根据采集的电动机的信息对电动机进行控制与保护；交流采集模块，用于采集电动机的回路电流信号、电压信号；开关量输入模块，用于采集电动机的断路器状态信号、接触器状态信号和其他开关量信号；以及开关量输出模块，用于输出接触器开关信号；电动机现场控制箱；以及低压智能配电管理系统，用于对电动机的低压配电单元进行管理；其中电动机智能保护单元通过以太网分别与电动机现场控制箱和低压智能配电管理系统进行连接和通信，所述通信基于IEC61850通信标准进行。通过IEC61850标准实现电动机智能保护单元与其他智能单元间的互联互通。

Description

电动机智能控制和保护系统

技术领域

本实用新型涉及电气工程及自动化领域，具体涉及一种电动机智能控制和保护系统。

背景技术

IEC61850是目前最新且唯一有效的关于变电站自动化通信方面的国际标准。它以用户需求为出发点，互操作性为首要目标，在工程化实施上进行了仔细设计，并在技术范围、体系衔接以及长期适用性方面都具有长远规划。IEC61850的体系架构基于分层和逻辑接口实现，并设计了多种不同的服务和抽象通信接口，最终映射到TCP/IP以太网进行实现。

现有电动机保护器，与控制系统间通信采用现场总线方式。受通信现场总线制约，难以实现电动机保护器间、电动机保护器与其他配电单元间的互联互通。

现有电动机保护器，与电动机现场控制箱间采用传统控制电缆连接。不同的设备所配置的电动机有不同的控制方式，由于控制方式不尽相同，导致电动机保护器与控制箱间控制电缆规格繁多。

因此，需要一种新的电动机的控制与保护的方案。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型提供一种电动机智能控制和保护系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一示例实施方式，公开一种电动机智能控制和保护系统，包括：

电动机智能保护单元，包括：

CPU模块，用于根据采集的电动机的信息对电动机进行控制与保护；

交流采集模块，用于采集电动机的回路电流信号、电压信号；

开关量输入模块，用于采集电动机的断路器状态信号、接触器状态信号和其他开关量信号；以及

开关量输出模块，用于输出接触器开关信号；

电动机现场控制箱；以及

低压智能配电管理系统，用于对电动机的低压配电单元进行管理；

其中电动机智能保护单元通过以太网分别与电动机现场控制箱和低压智能配电管理系统进行连接和通信，所述通信基于IEC61850通信标准进行。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元通过光以太网与电动机现场控制箱进行连接和通信，所述连接通过光纤复合控制电缆进行。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元还具有RS232接口，用于电动机智能保护单元的程序更新和调试。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元还包括为整个电动机智能保护单元供电的电源模块。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元还包括模拟量输入模块，用于输入环境传感器采集的环境参数。

根据本实用新型的一示例实施方式，所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元还包括人机交互模块。

根据本实用新型的一示例实施方式，所述人机交互模块包括液晶显示屏和操作按键。

根据本实用新型的一示例实施方式，其中电动机智能保护单元还包括主电路板，用于集成和连接电动机智能保护单元中的各个模块。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元中的各个模块通过插接的方式集成和连接在主电路板上。

根据本实用新型的一些实施方式，通过IEC61850标准实现电动机智能保护单元之间、电动机智能保护单元与电动机现场控制箱智能终端等其他智能单元间的互联互通。

根据本实用新型的一些实施方式，通过在电动机智能保护单元与现场控制箱智能终端间采用光纤复合控制电缆连接，利用同一种规格的光纤复合控制电缆实现标准化，满足不同控制要求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本实用新型的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1示出根据本实用新型一示例实施方式的电动机智能控制和保护系统的结构示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本实用新型的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本实用新型的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本实用新型的各方面变得模糊。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本实用新型的目的在于提供一种电动机智能控制和保护系统，包括：电动机智能保护单元，包括：CPU模块，用于根据采集的电动机的信息对电动机进行控制与保护；交流采集模块，用于采集电动机的回路电流信号、电压信号；开关量输入模块，用于采集电动机的断路器状态信号、接触器状态信号和其他开关量信号；以及开关量输出模块，用于输出接触器开关信号；电动机现场控制箱；以及低压智能配电管理系统，用于对电动机的低压配电单元进行管理；其中电动机智能保护单元通过以太网分别与电动机现场控制箱和低压智能配电管理系统进行连接和通信，所述通信基于IEC61850通信标准进行。通过IEC61850标准实现电动机智能保护单元之间、电动机智能保护单元与电动机现场控制箱智能终端等其他智能单元间的互联互通；同时电动机智能保护单元与现场控制箱智能终端间采用光纤复合控制电缆，利用同一种规格的光纤复合控制电缆实现标准化，满足不同控制要求。

下面结合附图对本实用新型的电动机智能控制和保护系统进行具体说明，其中，图1示出根据本实用新型一示例实施方式的电动机智能控制和保护系统的结构示意图。

如图1所示，电动机智能控制和保护系统包括：电动机智能保护单元1，包括：CPU模块11，用于根据采集的电动机的信息对电动机进行控制与保护；交流采集模块12，用于采集电动机的回路电流信号(A、B、C三相，N为中线/零线)、电压信号(A、B、C三相，N为中线/零线)；开关量输入模块13，用于采集电动机的断路器状态信号、接触器状态信号和其他开关量信号，其中其他开关量信号例如是接触器触点输出等；以及开关量输出模块14，用于输出接触器开关信号；电动机现场控制箱2，其中电动机现场控制箱2为数字化的且具有一智能终端；以及低压智能配电管理系统3，用于对电动机的低压配电单元进行管理；其中电动机智能保护单元通过以太网分别与电动机现场控制箱和低压智能配电管理系统进行连接和通信，所述通信基于IEC61850通信标准进行。

电动机智能控制和保护系统整体基于IEC61850设计。电动机智能保护单元具备以太网接口，与低压智能配电管理系统站控层网络进行连接和通信，所述低压智能配电管理系统用于对电动机的低压配电单元进行管理；电动机智能保护单元还具备光以太网接口，通过光纤复合控制电缆与数字化电动机现场控制箱的智能终端连接，利用同一种规格的光纤复合控制电缆实现标准化，满足不同控制要求；电动机智能保护单元与电流互感器间采用导线连接，采集电压信号采用导线连接，与断路器、接触器间采用导线连接。

电动机智能保护单元采集的信息包括(参见图1)：电动机回路电流(A、B、C三相，N为中线/零线)；电动机母线电压(A、B、C三相，N为中线/零线)；电动机回路断路器状态；电动机回路接触器状态；无源触点输出即接触器触点输出。

电动机智能保护单元1具体的结构形式可为：微机型智能单元；标准导轨安装；整体一体式结构，内部插接式结构；装置为单侧接线。但本实用新型不限于此，也可以是其它的结构形式，比如也可以是分体式、非导轨安装以及两侧或多侧接线等。

具体而言，在电动机智能保护单元1中：CPU模块采用嵌入式微处理器，固定安装于智能保护单元内；CPU模块具备2个以太网接口，与低压智能配电管理系统站控层网络进行通信；具备1个光以太网接口，与数字化电动机现场控制箱的智能终端进行通信，实现收发goose、SV报文信息；具备1个RS232接口，用于智能保护单元的程序更新和调试；CPU模块完成电动机控制、电动机保护、电能量计量、功率因数计算、越限监控报警、事件顺序记录功能。交流采集模块负责采集电流、电压信号，交流采集模块与主电路板采用插接方式；开关量输入模块负责采集开关量信号，开关量输入模块与主电路板采用插接方式；开关量输出模块负责输出无源触点即接触器触点信号(合接触器信号、断开接触器信号)，开关量输出模块与主电路板采用插接方式。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元还包括为整个电动机智能保护单元供电的电源模块15。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元还包括模拟量输入模块16，模拟量输入模块负责接收输入的模拟量信号，包括0-10V、4-20mA等，具体来说模拟量信号可包括环境传感器采集的环境参数，如温度传感器、湿度传感器采集的温度、湿度，模拟量输入模块与主电路板采用插接方式。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元还包括人机交互模块17。

根据本实用新型的一示例实施方式，所述人机交互模块包括液晶显示屏和操作按键。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元还包括主电路板(未图示)，用于集成和连接电动机智能保护单元中的各个模块。

根据本实用新型的一示例实施方式，电动机智能保护单元中的各个模块通过插接的方式集成和连接在主电路板上。但本实用新型不限于此，电动机智能保护单元中的各个模块也可以是通过焊接的方式集成和连接在主电路板上。

通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本实用新型实施例的系统具有以下优点中的一个或多个。

根据本实用新型的一些实施方式，通过IEC61850标准实现电动机智能保护单元之间、电动机智能保护单元与电动机现场控制箱智能终端等其他智能单元间的互联互通。

根据本实用新型的一些实施方式，通过在电动机智能保护单元与现场控制箱智能终端间采用光纤复合控制电缆连接，利用同一种规格的光纤复合控制电缆实现标准化，满足不同控制要求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种电动机智能控制和保护系统，包括：

电动机智能保护单元，包括：

CPU模块，用于根据采集的电动机的信息对电动机进行控制与保护；

交流采集模块，用于采集电动机的回路电流信号、电压信号；

开关量输入模块，用于采集电动机的断路器状态信号、接触器状态信号和其他开关量信号；以及

开关量输出模块，用于输出接触器开关信号；

电动机现场控制箱；以及

低压智能配电管理系统，用于对电动机的低压配电单元进行管理；

其中电动机智能保护单元通过以太网分别与电动机现场控制箱和低压智能配电管理系统进行连接和通信，所述通信基于IEC61850通信标准进行。

2.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元通过光以太网与电动机现场控制箱进行连接和通信，所述连接通过光纤复合控制电缆进行。

3.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元还具有RS232接口，用于电动机智能保护单元的程序更新和调试。

4.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元还包括为整个电动机智能保护单元供电的电源模块。

5.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元还包括模拟量输入模块，用于输入环境传感器采集的环境参数。

6.如权利要求5所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，所述环境传感器包括温度传感器、湿度传感器。

7.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元还包括人机交互模块。

8.如权利要求7所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，所述人机交互模块包括液晶显示屏和操作按键。

9.如权利要求1所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，其中电动机智能保护单元还包括主电路板，用于集成和连接电动机智能保护单元中的各个模块。

10.如权利要求9所述的电动机智能控制和保护系统，其特征在于，电动机智能保护单元中的各个模块通过插接的方式集成和连接在主电路板上。