CN211183394U - 电机保护器及电机保护系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机保护器和电机保护系统，电机保护器包括电机控制器、信号处理器、振动传感装置、电源模块、显示器、键盘、电流耦合器和通信模块，电机保护系统由电机保护器、电机和负载组成。电机保护器通过检测电机和负载的振动情况或检测电机电流实现对电机的保护。电机保护器上设置有显示器和键盘，方便用户设置电机保护器和查询电机的工作状态。电机保护器可以通过无线方式与上位机进行通信，简化现场布线。

Description

电机保护器及电机保护系统

技术领域

本申请涉及电机检测技术领域，尤其涉及一种电机保护器和电机保护系统。

背景技术

电机保护器具有过压、过流、过载和缺相保护的功能，被广泛应用于煤矿、石化、冶炼、电力和建筑等工业领域。现有技术中，电机保护器只对目标电机的电压和电流进行检测，不能全面地反应电机的工作状态，电机保护器一般安装在电机的配电柜内，通过信号线与上位机通信，在同时使用多台电机的场合现场布线变得复杂。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本申请提出一种电机保护器和电机保护系统，保障电机和负载不受损坏，同时可以节省现场布线，便于系统优化。

为实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

根据本申请第一方面实施例的电机保护器，包括:

电机控制器，用于与电机连接；

信号处理器，与所述电机控制器联动；

振动传感装置，与所述信号处理器信号连接，所述振动传感装置包括第一振动传感器和/或第二振动传感器，所述第一振动传感器用于设置在电机上，所述第二振动传感器用于设置在负载上；

电源模块，与所述信号处理器和所述振动传感装置电连接。

根据本申请第一方面实施例的电机保护器，至少具有如下技术效果：将振动传感装置安装在电机和/或负载上，在电机工作时，振动传感装置产生与电机振动特征和/或负载振动特征相关的电信号，信号处理器读取振动传感装置产生的电信号，并得出电机和/或负载的振动特征值，当振动特征值超过预设的阈值时，信号处理器触发电机控制器切断电机的电源，从而起到保护电机和负载的作用。

进一步地，所述振动传感装置采用基于微机电系统的加速度传感器。

进一步地，所述电机保护器还包括键盘，所述键盘与所述信号处理器信号连接。

进一步地，所述电机保护器还包括显示器，所述显示器与所述信号处理器信号连接，所述显示器与所述电源模块电连接。

进一步地，所述电机保护器还包括通信模块，所述通信模块与所述电源模块电连接，所述通信模块与所述信号处理器信号连接，所述通信模块使用无线方式和/或有线方式与上位机通信。

进一步地，所述电机保护器还包括电流互感器，所述电流互感器的输入端用于与电机的电源线电流耦合，所述电流互感器的输出端与所述信号处理器信号连接。

进一步地，所述电机保护器还包括报警模块，所述报警模块包括驱动电路，所述报警模块还包括蜂鸣器和/或信号灯，所述驱动电路与所述信号处理器信号连接，所述驱动电路与所述电源模块电连接，所述驱动电路与所述蜂鸣器和/或所述信号灯电连接。

根据本申请第二方面实施例的电机保护系统，包括:电机、负载和上述第一方面实施例的电机保护器，所述电机连接至所述负载。

根据本申请第二方面实施例的电机保护系统，至少具有如下技术效果：电机保护器通过检测电机和/或负载的振动特征，当振动特征值超出预设的范围时，电机保护器暂停电机运转，对电机和负载起到保护作用。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请的一个实施例提供的电机保护器和电机保护系统示意图；

图2为本申请的一个实施例提供的电机保护器关于信号处理器与电机控制器和电流互感器连接示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的电源模块示意图；

图4为本申请的一个实施例提供的电机保护器关于信号处理器与振动传感装置连接示意图；

图5为本申请的一个实施例提供的电机保护器关于信号处理器与通信模块连接示意图；

图6为本申请的一个实施例提供的电机保护器关于信号处理器与报警模块连接示意图；

图7为本申请的一个实施例提供的电机保护器关于信号处理器与显示器和键盘连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的限定，术语“设置”、“安装”和“连接”应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

下面结合附图详细描述根据本申请第一方面实施例的电机保护器。

如图1、图2和图3所示，本申请的一个实施例提供了一种电机保护器，由信号处理器100、电机控制器200、电源模块600和振动传感装置组成。电源模块600作为电机保护器的总电源，其输入端与220V的市电连接，通过变压器610降压、整流电路整流、电压转换电路转换成相应的电压输出给各个模块。信号处理器100与电机控制器200联动，具体地，电机控制器200的正转动合触点211和反转动合触点221与信号处理器100连接，当正转动合开关261被按下时，正转继电器210通电，正转动合触点211闭合，正转动断触点212断开，电机正转，当反转动合开关262被按下时，反转继电器220通电，反转动合触点221闭合，反转动断触点222断开，电机反转。当电机810停机时，信号处理器100检测到正转动合触点211和反转动合触点221为断开状态，信号处理器100进入休眠状态，当电机810运行时，电机控制器200通过正转动合触点211和反转动合触点221触发信号处理器100，信号处理器100被唤醒并进入工作状态。电源动断开关263为连接状态，当用户按下电源动断开关263时，电源动断开关263断开，正转继电器210和反转继电器220掉电，正转动合触点211和反转动合触点221断开，电机810停止运转。信号处理器100与电源动断触点231关联的电源继电器230连接，当电源继电器230通电时，电源动断触点231断开，电机810停止运转。信号处理器100与正转动合触点241关联的正转继电器240连接，当正转继电器240通电时，正转动合触点241闭合，电机810正转。信号处理器100与反转动合触点251关联的反转继电器250连接，当反转继电器250通电时，反转动合触点251闭合，电机810反转。由此，信号处理器100能够通过电机控制器200控制电机810暂停、正转和反转。信号处理器100与振动传感装置连接，读取振动传感装置输出的电信号，从而获得振动特征值。振动传感装置包括第一振动传感器710和第二振动传感器720。第一振动传感器710安装在电机810上，用于检测电机810的振动情况，第二振动传感器720安装在电机810所驱动的负载820上，用于检测负载820的振动情况，信号处理器100通过第一振动传感器710和第二振动传感器720可以全面的检测电机810的工作状态。具体地，当电机810的振动特征值超出预设的振动范围时，信号处理器100向电机控制器200发送触发信号，控制电机810暂停运转，避免由于负载过重、缺相或电压过高等原因而导致的电机机芯被烧毁或者电机轴承被磨损；当电机810的振动特征值在预设范围内，但负载820的振动特征值超出预设范围的时候，信号处理器100向电机控制器200发送触发信号，电机控制器200控制电机810暂停运转，避免负载820由于剧烈振动而发生事故或损坏。通过本实施例的电机保护器，可以在电机或负载发生振动异常时，使电机停止运转，保障电机和负载能够在安全的状况下工作而不被损坏。

如图1和图4所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，第一振动传感器710和第二振动传感器720为基于微机电系统的加速度传感器，其内部集成了运算放大器、模数转换器和数字电路接口，第一振动传感器710和第二振动传感器720的输出端可以直接连接到信号处理器100的数字电路接口，节省电子元器件的使用和节约电路板的空间。电源模块600给第一振动传感器710和第二振动传感器720供电，信号处理器100读取第一振动传感器710和第二振动传感器720输出的加速度值，通过现有通用的常规算法对加速度值进行一次积分运算得到振动速度值，对振动速度值进行二次积分运算得到振动幅度值。

如图1和图7所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，设置有键盘400,键盘400与信号处理器100连接，用户可以通过键盘400设置电机810和负载820的振动速度和振动幅度等振动特征值的范围。另外，用户可以通过信号处理器100上的按键400操作电机控制器200，控制电机810实行暂停、正转和反转等动作。键盘400使电机保护器的操作变得简单灵活。

如图1和图7所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，设置有显示器310，电源模块600为显示器310供电，显示器310与信号处理器100连接，用户可以通过显示器310实时查看电机810和负载820的振动速度和振动幅度等振动特征值，当发现电机810或负载820长时间工作在正常范围的高值或低值时，用户可以提前关停电机810并进行相应的检查。用户可以在设置振动速度或振动幅度等振动特征值范围的时候，通过显示器310观看设置情况，方便直观，便于使用。

如图1和图5所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，设置有通信模块500，通信模块500的一端与信号处理器100连接，另一端与上位机连接。通信模块500设置有485通信接口，电源模块600为485通信接口的驱动电路510供电，信号处理器100通过485通信接口与上位机进行有线数据通信。通信模块500还设置有ZigBee通信接口，电源模块600为ZigBee通信接口的驱动电路520供电，信号处理器100通过ZigBee通信接口与上位机进行无线通信。上位机可以是电脑或手机等电子设备，信号处理器100通过有线或无线的方式向上位机发送电机810的工作状态，用户可以通过上位机向信号处理器100发送控制指令，信号处理器100在接收到上位机发送的控制指令后触发电机控制器200做出相应的动作，从而实现远程监控。在需要大量布置电机的场合，通过ZigBee通信接口与上位机进行无线通信，能够节约现场布线，便于系统优化。

如图1和图2所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，设置有电流互感器900，电流互感器900的输入端与电机810的各条相线耦合连接，电流互感器900的输出信号为模拟电压信号，模拟电压信号的大少与各相线的电流成正比。信号处理器100设置有模数转换接口，电流互感器900的输出端与信号处理器100的模数转换接口连接，信号处理器100读取电流互感器输出的模拟电压信号，并通过现有通用的常规算法转换成相应的电流值，当至少有一条相线出现电流值超过用户设置的保护范围时，信号处理器100触发电机控制器200控制电机810暂停运转。

如图1和图6所示，本申请的另一个实施例提供了一种电机保护器，设置有报警模块320，报警模块320包括驱动电路321、蜂鸣器322和信号灯323，蜂鸣器322和信号灯323与驱动电路321连接，信号处理器100与驱动电路321连接，驱动电路321与电源模块600连接。当电机810和负载820正常工作时，信号处理器100通过驱动电路321使信号灯323显示绿色，当电机810或负载820的振动特征值超出预设的范围时，信号处理器100通过驱动电路321使信号灯323显示红色，并使蜂鸣器322发出报警声。

下面结合图1描述根据本申请的第二方面实施例的电机保护系统。

如图1所示，本申请的一个实施例提供的电机保护系统，包括电机810、电机所驱动的负载820和上述第一方面实施例的电机保护器。电机保护器根据电机810和负载820的振动情况，改变电机810的运行状态，对电机810和负载820起到保护作用。电机810和负载820在电机保护器的保护下能够安全可靠地运行。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种电机保护器，其特征在于，包括:

电机控制器，用于与电机连接；

信号处理器，与所述电机控制器联动；

振动传感装置，与所述信号处理器信号连接，所述振动传感装置包括第一振动传感器和/或第二振动传感器，所述第一振动传感器用于设置在电机上，所述第二振动传感器用于设置在负载上；

电源模块，与所述信号处理器和所述振动传感装置电连接。

2.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：所述振动传感装置采用基于微机电系统的加速度传感器。

3.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：还包括键盘，所述键盘与所述信号处理器信号连接。

4.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：还包括显示器，所述显示器与所述信号处理器信号连接，所述显示器与所述电源模块电连接。

5.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：还包括通信模块，所述通信模块与所述电源模块电连接，所述通信模块与所述信号处理器信号连接，所述通信模块使用无线方式和/或有线方式与上位机通信。

6.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：还包括电流互感器，所述电流互感器的输入端用于与电机的电源线电流耦合，所述电流互感器的输出端与所述信号处理器信号连接。

7.根据权利要求1所述的电机保护器，其特征在于：还包括报警模块，所述报警模块包括驱动电路，所述报警模块还包括蜂鸣器和/或信号灯，所述驱动电路与所述信号处理器信号连接，所述驱动电路与所述电源模块电连接，所述驱动电路与所述蜂鸣器和/或所述信号灯电连接。

8.一种电机保护系统，其特征在于：包括电机、负载和如权利要求1至7任一所述的电机保护器，所述电机连接至所述负载。

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