專利名稱：防誤動感應(yīng)電動機保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種保證電動機排除外部干擾，并能正確及時發(fā)現(xiàn)自身故 障的電動機保護器，應(yīng)用于三相感應(yīng)電動機測控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電動機作為拖動系統(tǒng)中的重要組成部分在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重 的地位，它的使用幾乎滲透到了各行各業(yè)，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防建設(shè)及人民生 活正常進行的重要保證，因而確保電動機的正常運行就顯得十分重要。
電動機在正常使用中是作為電力系統(tǒng)終端使用的，由于電動機的功率大， 使用持續(xù)時間長，并且電動機是一個儲能的綜合負荷，故障后特性與眾不同， 往往會使相鄰的電機誤跳閘，并且自身也極易受到其他問題電機的影響，在這 種情況下，實現(xiàn)防誤跳的測控保護器極其重要。
目前的電動機測控裝置把主要功能集中在對于電動機的保護上，例如啟 動時間過長保護，過流保護，熱過載保護，零序電流保護，負序電流保護，堵 轉(zhuǎn)保護，低壓保護，失壓重啟等，現(xiàn)在的保護器的確可以有效的保護電動機燒 毀，但是在實際現(xiàn)場運行中，由于目前的大部分廠礦企業(yè)一次并不是投入一臺 電動機，在系統(tǒng)故障失壓時，作為終端綜合負荷的電動機有著電流反饋的特性， 這就極大的影響了電動機測控的準確性，目前的保護器在這一領(lǐng)域有著致命的 缺陷，在一臺感應(yīng)電機或者供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，往往是電機保護器集體動作， 出現(xiàn)整個生產(chǎn)過程中斷的情況，并且此時由于保護器動作較多，不能迅速查明 故障所在也是困擾生產(chǎn)的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
在一些廠礦企業(yè)內(nèi)部，往往使用大量的感應(yīng)電動機，在出現(xiàn)故障時， 這些電動機往往會出現(xiàn)無選擇性的跳閘，為了使感應(yīng)電機擁有選擇性的跳閘本發(fā)明使用了一種利用感應(yīng)電機作為儲能負荷的特點，來檢測系統(tǒng)或電動機故 障時正常感應(yīng)電機電流的反饋，從而實現(xiàn)測控系統(tǒng)有選擇的跳閘的方法。通過 對于這種反饋功率的判斷，可以實現(xiàn)有選擇的斷開故障元件。
該發(fā)明的硬件系統(tǒng)主CPU采用DSP系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采樣采用外部AD轉(zhuǎn)換器，可以 保證系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)為準確的，其主框圖參見附圖。
該發(fā)明的主要基礎(chǔ)是計算電機發(fā)現(xiàn)故障瞬間的功率流向，在自身出現(xiàn)問題時， 計算功率為從系統(tǒng)流向電機，而在非本身故障時，功率為從電機本體流向外部 系統(tǒng)，因為該理論的實現(xiàn)需要較高的采樣率與編程技巧，雖然有些理論己經(jīng)設(shè) 計到逆功率計算，但均不能在實踐中實現(xiàn)，該發(fā)明的另一個理論基礎(chǔ)是在電機 發(fā)現(xiàn)故障時如果負荷較重，不能計算逆功率時，進行判斷故障相電流的過零點， 如果不是本身故障，則所測電流穿過零點的數(shù)值不超過四個。
該方法包括
1，通過電機故障判斷系統(tǒng)判斷電機發(fā)生了故障，進行故障時的數(shù)據(jù)采集。
2，通過把采集的電流值與電壓值進行計算得出逆功率數(shù)值 P二U氺I氺cos a
其中cosa為功率因數(shù)，如果電壓相角超前電流，則取反。 如果計算出的數(shù)值大于門檻值，則認為外部故障。 3，在逆功率較小時，對故障相電流的過零點進行計數(shù)。
4，在判斷為外部故障后，在電壓恢復(fù)并且電機斷電時間小于最大失壓重啟動 時間時，電動機自動重新啟動，恢復(fù)生產(chǎn)。
電動機有判別的自動恢復(fù)啟動在現(xiàn)實生產(chǎn)中十分重要，其一，可以最大限度 的保證生產(chǎn)的順利進行，其二，可以在最短的時間內(nèi)保證找出故障所在處。通過上述方案的實施，可以保證感應(yīng)電動機在本身故障時能夠可靠的動作， 在外部故障時能正確的判別，在把故障正確切除后能夠最快的恢復(fù)生產(chǎn)。
具體實施例方式
1，系統(tǒng)經(jīng)過AD模塊不停的采集外部電流電壓數(shù)值，并經(jīng)過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)?CPU,在CPU里進行不停的計算，判斷系統(tǒng)是否故障。見圖l。
2，如果判斷系統(tǒng)發(fā)生了故障，則把采集來的數(shù)據(jù)進行逆功率計算，此時采用 的電壓數(shù)值為一周波前的記憶數(shù)值， P二U氺I氺cos a
其中cosa為功率因數(shù)，如果電壓相角超前電流，則取反 如果計算出的數(shù)值大于門檻值，則認為外部故障。 逆功率特征見圖2。
3，在逆功率較小時，對故障相電流的過零點進行計數(shù)，如果過零點個數(shù)小于 等于四，則判為外部故障。見圖3。
4，在故障區(qū)域判斷后進行事故處理，即使是區(qū)外故障，在較大逆功率的情況
下也需要出口繼電器，以減少能量損失，便于重啟。 5，故障后重啟，在判斷為外部故障后，在電壓恢復(fù)并且電機斷電時間小于最
大失壓重啟動時間時，電動機自動重新啟動，恢復(fù)生產(chǎn)。


圖1是整個裝置硬件組成簡略流程圖。
圖2是在外部故障時電流與電壓的相位關(guān)系圖。
圖3是電動機負荷較大時外部故障時的電流衰減圖。
權(quán)利要求
1一種通過汲取系統(tǒng)故障時功率，電流特征防誤跳的電動機保護器，其特征是其實現(xiàn)方法包括(1)計算系統(tǒng)故障時的電動機逆功率；(2)計算逆功率采用上一周波的電壓數(shù)據(jù)；(3)對系統(tǒng)故障后的相電流過零點進行計數(shù)。
2. 權(quán)利要求l中的防誤跳的電動機保護器，其特征是-(1) 采用故障電流，故障前一周波電壓進行單相功率的計算，將計算好的每 一相逆功率與門檻值進行比較，如果大于門檻值，則認為非本身故障。計算公式為P=U*I*cosa ,其中cosa為系統(tǒng)的功率因數(shù)。如果電壓相角超前電流，則取反。(2) 對于故障后的每一相電流進行過零點計數(shù)，如果有一相電流的過零點數(shù)值小于等于四，則認為是外部故障。(3) 在認為是外部故障后，如果系統(tǒng)失壓時間不超過電機失壓重起時間限制 定值，則重起電機。
全文摘要
防誤動感應(yīng)電動機保護器是一種能夠解決電動機作為終端負荷在故障時相互干擾的電動機測控裝置，該裝置通過對電流電壓采樣數(shù)據(jù)的計算分析，計算出故障時的逆功率以及相電流的過零點個數(shù)來判斷是否是本身的故障，通過這種判斷，可以使整個拖動系統(tǒng)只切除故障電機，而不影響其他非故障電機的正常運行。這樣既能夠找出具體的故障電機，又不會影響整個生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號G01R31/34GK101425677SQ20081014738
公開日2009年5月6日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者娜 曲 申請人:娜 曲