CN2667768Y - 智能电动机控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是电动机工作状态实行全面监控和完成自动保护的一种自动化控制装置。本智能电动机控制器包括有设置A/D模数转换器的CPU控制单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、继电器输出单元、存贮器单元、键盘及显示单元和通讯总线驱动单元。本技术具有全面的电动机自我保护功能，适合多种电动机起动形式，能进行多种电力参数测量、显示、故障显示和报警，还应用了先进的网络通讯技术，为工业生产过程控制提供了有效的现场组保护、测控。

Description

智能电动机控制器

技术领域

本实用新型涉及的是对电动机工作状态实行全面监控和完成自动保护的一种自动化控制装置。

背景技术

传统的电动机控制采用了许多元件，如：熔断器、隔离开关、接触器、各种仪表、指示灯、操作按钮及过热保护元件等；如要远程控制和监视还要引出许多连接线，这样就引进了大量出故障的因素，并且整套系统不易维护，出故障后又不易维修。

实用新型内容

为简化电动机控制器的电路结构组成，在实现传统操作和基本保护功能的基础上，还具有各种辅助功能和自我保护功能，并使其配有一种现场总线的接口，容易实现远距离的监视、控制和管理，本实用新型提供了一整套智能电动机控制器的技术方案，该技术方案的主要技术内容是：本智能电动机控制器包括有设置A/D模数转换器的CPU控制单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、继电器输出单元、存贮器单元、键盘及显示单元和通讯总线驱动单元，其模拟量输入单元为传感设置于三相线上的电压互感器或电流互感器经信号放大滤波电路与CPU的A/D转换通道相连接构成，其开关量输入单元是由连接设置于CPU单元的各信号端子上的手动按钮开关状态和电动机工作状态的检测开关构成，继电器输出单元为分别设置于CPU单元的各信号端子上的相线接触器线圈的CPU指令执行线路，通讯总线驱动单元为设置于CPU串行接口的总线驱动器构成。

本实用新型提供的智能电动机控制器除具有传统操作和功能外，其保护功能、自我保护功能和辅助功能更为全面，它具有短路、堵转、欠流、电流不平衡、接地、缺相、过/欠压及定、反时限过负荷等多种数字式保护功能，并能满足直接起动、可逆起动、星-角起动及软起动等起动方式；具有先进的三相综合电量测量测试手段，实现了电动机回路的三相电流、电压、功率因数、有功功率、无功功率等、有功电能、无功电能等多达20种电参数的测量和计量；具有独立的保护信号动作(或报警)输出接口，还为DCS或PLC系统对现场设备监控提供了极大的便利；针对低压电动机控制中心(MCC)设计，可实现小型化的外型尺寸设计，适用于MNS、GCS、GCK、GGD等各种抽出式(包括112抽屉)、固定式及混合式的柜型：其保护控制单元与多功能显示操作单元可采用分体安装结构，安装/维护极为灵活、便利，在减少布线量的同时，可最合理的使用开关柜空间；完全替代各种指针式电量表、信号灯、热继电器、电量变送器等常规电器元件，减少了柜内线缆及现场施工量，事故记录功能为马达故障分析提供了科学依据；具有过载、过流、欠流、三相不平衡、漏电、过压、欠压、起动超时、接触器分断或吸合失败等保护功能：可设计标准的网络通讯接口及MODBUS RTU通讯协议，可与Modicon、Siemens、GE、AB、Moeller等主流PLC及DCS联网，实现电动机测控功能：遥测一运行参数测量功能、遥信一开关运行状态监视功能、遥控一合闸、分闸控制功能、遥调一远方参数通讯设定功能。本技术方案改变了传统的电动机保护与控制模式，在全面实现保护、测量、操作、控制一体化的同时，可方便地应用先进的网络通讯技术，为工业生产过程控制提供了科学有效的现场级保护、测控单元。

附图说明

图1为本智能马达控制器的电路组成框图

图2为本智能马达控制器和其使用连接的电路原理图

图3和图4分别为模拟量输入单元两种实施结构的电路原理图。

具体实施方式

本智能电动机控制器是以内置A/D模数转换器的CPU为中央控制单元，其外围设有模拟量输入单元、开关量输入单元、继电器输出单元、存贮器单元、键盘及显示单元和总线驱动单元。其模拟量输入单元是由设置于电动机三相线上的电压互感器或电流互感器T1、T2、T3为传感部件，其传感信号经信号放大滤波电路与CPU的A/D转换通道相连接构成。其开关量输入单元为设置于CPU各信号端子上的手动按钮开关和电动机工作状态的检测开关构成，其手动按钮开关包括有电动机正转启动开关S1、反转启动开关S2、电动机停止工作开关S3和电动机复位开关S4，在本实施例中，电动机的电力三相线上设有隔离开关或断路器Q、正转启动接触器Q1和反转启动接触器Q2，电动机状态检测开关为与隔离开关Q、接触器Q1、Q2连动的辅助触点开关-Q、-Q1、-Q2，还包括直接设置于电动机绕组中的热敏电阻检测开关部件-W，这些检测状态的开关信号由CPU采入后进行判断和指示电动机开关正确与否，如果其接线状态不正确，则错误灯发光显示，如果检测接线正确时，本控制器“RUN”灯恒亮表示控制器准备就序。继电器输出单元为设置于CPU各信号端子211、212上的接触器Q1、Q2线圈输出执行线路，受内部开关指令继电器K1、K2控制，当CPU检测到正转按钮开关信号时，其内部开关指令继电器K1闭合带动接触器J_Q1、J_Q2吸合，控制器由其开关量输入单元检测到其正确吸合后，主回路导通，电动机正转起动运行：需故障停车时，CPU内部指令继电器K1、K2均断开，迫使接触器J_Q1、J_Q2释放，主回路断开，电动机停止。总线驱动单元设置于CPU串行接口215、216的总线驱动器构成，相联构成半双工RS485接口，用于网络通讯，同时为避免相互干扰，总线驱动器与CPU的串口接口之间设有光电隔离单元。其存贮器单元及看门狗主要完成上电复位和保存用户所设置的参数、站地址、识别号、电动机控制器的各种参数值等，以避免掉数据丢失。

Claims (3)

1、一种智能电动机控制器，其特征在于它包括有设置A/D模数转换器的CPU控制单元、模拟量输入单元、开关量输入单元、继电器输出单元、存贮器单元、键盘及显示单元和通讯总线驱动单元，其模拟量输入单元为传感设置于三相线上的电压互感器或电流互感器(T1、T2、T3)经信号放大滤波电路与CPU的A/D转换通道相连接构成，其开关量输入单元是由连接设置于CPU单元的各信号端子上的手动按钮开关状态和电动机工作状态的检测开关构成，继电器输出单元为分别设置于CPU单元的各信号端子上的、由CPU内部继电器指令控制的接触器线圈执行线路，通讯总线驱动单元为设置于CPU串行接口的总线驱动器构成。

2、根据权利要求1所述的控制器，其特征在于电动机状态检测开关为与电力三相线上设有隔离开关或断路器(Q)、正转启动接触器(Q1)、反转启动接触器(Q2)触头开关连动的辅助触点开关(-Q、-Q1、-Q2)，还包括直接设置于电动机绕组中的热敏电阻检测开关部件(W)。

3、根据权利要求1所述的控制器，其特征在于总线驱动器与CPU的串口接口之间设有光电隔离单元。

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