專利名稱：電機智能保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電機保護裝置。
背景技術：
現代機械生產中，由于自動化的需要，對電機的運行要求越來越高。同時，由于電 機與配套機械連在一起，當電機發(fā)生故障時，經常波及生產系統(tǒng)。因此，對電機實行有效的 保護是保證生產系統(tǒng)正常工作的一項重要任務。目前在機械生產中，還沒有能夠對電機進 行智能保護的裝置。
實用新型內容本實用新型是為了解決在機械生產中，無法對電機進行智能保護的問題，從而提 供一種電機智能保護裝置。電機智能保護裝置，它包括單片機、電機工作電壓采樣電路、電機A相電流采樣電 路、電機B相電流采樣電路、電機C相電流采樣電路和電機保護控制電路，電機工作電壓采 樣電路的電壓采樣信號輸出端與單片機的電壓采樣信號輸入端連接；A相電流采樣電路的 A相電流采樣信號輸出端與單片機的A相電流采樣信號輸入端連接；B相電流采樣電路的 B相電流采樣信號輸出端與單片機的B相電流采樣信號輸入端連接；C相電流采樣電路的C 相電流采樣信號輸出端與單片機的C相電流采樣信號輸入端連接；電機保護控制電路的保 護控制信號輸入端與單片機的保護控制信號輸出端連接；電機工作電壓采樣電路采集電機 電壓；電機A相電流采樣電路、電機B相電流采樣電路和電機C相電流采樣電路分別采集電 機的A相電流、B相電流和C相電流。有益效果本實用新型能夠對電機進行智能保護，對電機斷相、不平衡、輕載、過 流、堵轉、短路、過壓、欠壓等常見故障進行實時監(jiān)測，安全性較高，可以廣泛用于機械生產 過程中。
圖1是本實用新型的結構示意圖2是具體實施方式
二所述的電機工作電壓采樣電路的結構示意圖； 圖3是具體實施方式
三所述的電機A相電流采樣電路的結構示意圖； 圖4是具體實施方式
四所述的電機保護控制電路的結構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖1說明本具體實施方式
，電機智能保護裝置，它包括單片 機1、電機工作電壓采樣電路2、電機A相電流采樣電路3、電機B相電流采樣電路4、電機C 相電流采樣電路5和電機保護控制電路7，電機工作電壓采樣電路2的電壓采樣信號輸出 端與單片機1的電壓采樣信號輸入端連接；A相電流采樣電路3的A相電流采樣信號輸出
4端與單片機1的A相電流采樣信號輸入端連接；B相電流采樣電路4的B相電流采樣信號 輸出端與單片機1的B相電流采樣信號輸入端連接；C相電流采樣電路5的C相電流采樣 信號輸出端與單片機1的C相電流采樣信號輸入端連接；電機保護控制電路7的保護控制 信號輸入端與單片機1的保護控制信號輸出端連接；電機工作電壓采樣電路2采集電機電 壓；電機A相電流采樣電路3、電機B相電流采樣電路4和電機C相電流采樣電路5分別采 集電機的A相電流、B相電流和C相電流。本發(fā)明通過電機工作電壓采樣電路2對電機電壓進行檢測，通過電機A相電流采 樣電路3、電機B相電流采樣電路4和電機C相電流采樣電路5對電機的A相、B相和C相 電流進行檢測，對電機斷相、不平衡、輕載、過流、堵轉、短路、過壓、欠壓等常見故障進行綜 合保護；并且本發(fā)明采用單片機1實現電動機保護的功能，具有智能化、功能多樣化、小型 化、模塊化、性能可靠的優(yōu)點。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的電機智能保護裝置的 區(qū)別在于，電機工作電壓采樣電路2包括電壓互感器TV、一號電阻R1、二號電阻R2、三號電 阻R3、四號電阻R4、五號電阻R5、六號電阻R6、七號電阻R7、八號電阻R8、九號電阻R9、十 號電阻R10、一號二極管D1、二號二極管D2、一號運算放大器Al和二號運算放大器A2 ；電壓 互感器TV的原邊的輸入端是電機工作電壓采樣電路2的電壓采樣信號輸入端；電壓互感器 TV的次邊的一端同時與一號電阻Rl的一端和二號電阻R2的一端連接；一號電阻Rl的另 一端同時與電壓采樣變壓器TV的次邊的另一端和直流電源地連接；二號電阻R2的另一端 同時與三號電阻R3的一端和七號電阻R7的一端連接；三號電阻R3的另一端同時與一號運 算放大器Al的反相輸入端、一號二極管Dl的陰極和五號電阻R5的一端連接；一號二極管 Dl的陽極同時與一號運算放大器Al的輸出端和二號二極管D2的陰極連接；二號二極管D2 的陽極同時與五號電阻R5的另一端和六號電阻R6的一端連接；六號電阻R6的另一端同時 與七號電阻R7的另一端、八號電阻R8的一端和二號運算放大器A2的反相輸入端連接；八 號電阻R8的另一端同時與二號運算放大器A2的輸出端和十號電阻RlO的一端連接；四號 電阻R4的一端與一號運算放大器Al的正相輸入端連接；四號電阻R4的另一端與直流電源 地連接；九號電阻R9的一端與二號運算放大器A2的正相輸入端連接；九號電阻R9的另一 端與直流電源地連接；十號電阻RlO的另一端是電機工作電壓采樣電路2的電壓采樣信號 輸出端。
具體實施方式
三、本具體實施方式
與具體實施方式
一或二所述的電機智能保護裝 置的區(qū)別在于，電機A相電流采樣電路3、電機B相電流采樣電路4、電機C相電流采樣電路 5的結構完全相同，所述電機A相電流采樣電路3包括電流互感器TA、十一號電阻Rl 1、十二 號電阻R12、十三號電阻R13、十四號電阻R14、十五號電阻R15、十六號電阻R16、十七號電阻 R17、十八號電阻R18、十九號電阻R19、二十號電阻R20、三號二極管D3、四號二極管D4、三號 運算放大器A3和四號運算放大器A4;電流互感器TA的一個信號輸出端同時與十一號電阻 Rll的一端和十二號電阻R12的一端連接；i^一號電阻Rll的另一端同時與電流互感器TA 的另一個信號輸出端和直流電源地連接；十二號電阻R12的另一端同時與十三號電阻R13 的一端和十七號電阻R17的一端連接；十三號電阻R13的另一端同時與三號運算放大器A3 的反相輸入端、三號二極管D3的陰極和十五號電阻R15的一端連接；三號二極管D3的陽極 同時與三號運算放大器A3的輸出端和四號二極管D4的陰極連接；四號二極管D4的陽極同時與十五號電阻R15的另一端和十六號電阻R16的一端連接；十六號電阻R16的另一端同 時與十七號電阻R17的另一端、十八號電阻R18的一端和四號運算放大器A4的反相輸入端 連接；十八號電阻R18的另一端同時與四號運算放大器A4的輸出端和二十號電阻R20的一 端連接；十四號電阻R14的一端與三號運算放大器A3的正相輸入端連接；十四號電阻R14 的另一端與直流電源地連接；十九號電阻R19的一端與四號運算放大器A4的正相輸入端連 接；十九號電阻R19的另一端與直流電源地連接；二十號電阻R20的另一端是電機A相電流 采樣電路3的A相電流采樣信號輸出端。
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
三所述的電機智能保護裝置的 區(qū)別在于，電機保護控制電路7包括二十一號電阻R21、二十二號電阻R22、二十三號電阻 R23、光電耦合器0P、五號二極管D5、電容C、三極管T和繼電器J，光電耦合器OP的輸入端 的一端是電機保護控制電路7的保護控制信號輸入端；光電耦合器OP的輸入端的另一端與 二十一號電阻R21的一端連接；二十一號電阻R21的另一端與+5V電源連接；光電耦合器OP 的輸出端的一端與二十二號電阻R22的一端連接，二十二號電阻R22的另一端同時與+12V 電源、五號二極管D5的陰極和繼電器J的控制線圈的一端連接；五號二極管D5的陽極同時 與繼電器J的控制線圈的另一端和三極管T的集電極連接；三極管T的發(fā)射極同時與電容 C的一端、二十三號電阻R23的一端和+12V電源地連接；三極管T的基極同時與電容C的 另一端、二十三號電阻R23的另一端和光電耦合器OP的輸出端的另一端連接；繼電器J的 常開開關的兩端是電機保護控制電路7保護控制信號輸出端。
具體實施方式
五、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或四所述的電機智能保 護裝置的區(qū)別在于，它還包括鍵盤及顯示電路6，所述鍵盤及顯示電路6的鍵盤及顯示信號 輸入或輸出端與單片機1的鍵盤及顯示信號輸出或輸入端連接。工作原理電機的工作電壓和工作電流經過電壓互感器TV和電流互感器TA進入 工作電壓采樣電路2和電流采樣電路，工作電壓采樣電路2的輸出端到單片機1的PAO 口， A相電流采樣電路3的輸出端到單片機1的PAl 口，B相電流采樣電路4的輸出端到單片機 1的PA2 口，C相電流采樣電路5的輸出端到單片機1的PA3 口，經單片機內部AD轉換器轉 換成數字信號，經單片機運算、判斷，再輸出相應的信號，并將數據顯示在顯示屏上。
具體實施方式
六、本具體實施方式
與具體實施方式
五所述的電機智能保護裝置的 區(qū)別在于，單片機1是型號為AT90S8535的單片機。
權利要求1.電機智能保護裝置，其特征是它包括單片機(1)、電機工作電壓采樣電路O)、電機 A相電流采樣電路(3)、電機B相電流采樣電路⑷、電機C相電流采樣電路(5)和電機保護 控制電路(7)，電機工作電壓采樣電路(2)的電壓采樣信號輸出端與單片機(1)的電壓采樣 信號輸入端連接；A相電流采樣電路(3)的A相電流采樣信號輸出端與單片機⑴的A相 電流采樣信號輸入端連接；B相電流采樣電路(4)的B相電流采樣信號輸出端與單片機(1) 的B相電流采樣信號輸入端連接；C相電流采樣電路( 的C相電流采樣信號輸出端與單片 機(1)的C相電流采樣信號輸入端連接；電機保護控制電路(7)的保護控制信號輸入端與 單片機⑴的保護控制信號輸出端連接；電機工作電壓采樣電路⑵采集電機電壓；電機A 相電流采樣電路(3)、電機B相電流采樣電路(4)和電機C相電流采樣電路(5)分別采集電 機的A相電流、B相電流和C相電流；電機工作電壓采樣電路⑵包括電壓互感器(TV)、一號電阻(Rl)、二號電阻(R2)、三號 電阻(R3)、四號電阻(R4)、五號電阻(R5)、六號電阻(R6)、七號電阻(R7)、八號電阻(R8)、 九號電阻(R9)、十號電阻(RlO)、一號二極管(Dl)、二號二極管(D2)、一號運算放大器(Al) 和二號運算放大器m ；電壓互感器(TV)的原邊的輸入端是電機工作電壓采樣電路(2) 的電壓采樣信號輸入端；電壓互感器(TV)的次邊的一端同時與一號電阻(Rl)的一端和二 號電阻(R2)的一端連接；一號電阻(Rl)的另一端同時與電壓互感器(TV)的次邊的另一端 和直流電源地連接；二號電阻(R2)的另一端同時與三號電阻(R3)的一端和七號電阻(R7) 的一端連接；三號電阻(R3)的另一端同時與一號運算放大器(Al)的反相輸入端、一號二極 管(Dl)的陰極和五號電阻(R5)的一端連接；一號二極管(Dl)的陽極同時與一號運算放大 器(Al)的輸出端和二號二極管(D2)的陰極連接；二號二極管(D2)的陽極同時與五號電 阻(R5)的另一端和六號電阻(R6)的一端連接；六號電阻(R6)的另一端同時與七號電阻 (R7)的另一端、八號電阻(R8)的一端和二號運算放大器(A2)的反相輸入端連接；八號電 阻(R8)的另一端同時與二號運算放大器(A2)的輸出端和十號電阻(RlO)的一端連接；四 號電阻(R4)的一端與一號運算放大器(Al)的正相輸入端連接；四號電阻(R4)的另一端與 直流電源地連接；九號電阻(R9)的一端與二號運算放大器m的正相輸入端連接；九號 電阻(R9)的另一端與直流電源地連接；十號電阻(RlO)的另一端是電機工作電壓采樣電路 (2)的電壓采樣信號輸出端。
2.根據權利要求1所述的電機智能保護裝置，其特征在于電機A相電流采樣電路(3)、 電機B相電流采樣電路G)、電機C相電流采樣電路(5)的結構完全相同，所述電機A相電 流采樣電路(3)包括電流互感器(TA)、十一號電阻(Rll)、十二號電阻(R12)、十三號電阻 (R13)、十四號電阻(R14)、十五號電阻(R15)、十六號電阻(R16)、十七號電阻(R17)、十八號 電阻(R18)、十九號電阻(R19)、二十號電阻(R20)、三號二極管(D3)、四號二極管(D4)、三號 運算放大器(A3)和四號運算放大器(A4)；電流互感器(TA)的一個信號輸出端同時與十一 號電阻(Rll)的一端和十二號電阻(R12)的一端連接；十一號電阻(Rll)的另一端同時與 電流互感器(TA)的另一個信號輸出端和直流電源地連接；十二號電阻(R12)的另一端同時 與十三號電阻(R13)的一端和十七號電阻(R17)的一端連接；十三號電阻(R13)的另一端 同時與三號運算放大器(A3)的反相輸入端、三號二極管(D3)的陰極和十五號電阻(R15) 的一端連接；三號二極管(D!3)的陽極同時與三號運算放大器(??； )的輸出端和四號二極管 (D4)的陰極連接；四號二極管(D4)的陽極同時與十五號電阻(R15)的另一端和十六號電阻(R16)的一端連接；十六號電阻(R16)的另一端同時與十七號電阻(R17)的另一端、十八 號電阻(R18)的一端和四號運算放大器(A4)的反相輸入端連接；十八號電阻(R18)的另 一端同時與四號運算放大器(A4)的輸出端和二十號電阻(R20)的一端連接；十四號電阻 (R14)的一端與三號運算放大器(A3)的正相輸入端連接；十四號電阻(R14)的另一端與直 流電源地連接；十九號電阻(R19)的一端與四號運算放大器(A4)的正相輸入端連接；十九 號電阻(R19)的另一端與直流電源地連接；二十號電阻(R20)的另一端是電機A相電流采 樣電路⑶的A相電流采樣信號輸出端。
3.根據權利要求1或2所述的電機智能保護裝置，其特征在于電機保護控制電路(7) 包括二i^一號電阻(R21)、二十二號電阻(R22)、二十三號電阻(R23)、光電耦合器(OP)、五 號二極管(D5)、電容(C)、三極管(T)和繼電器(J)，光電耦合器(OP)的輸入端的一端是電 機保護控制電路(7)的保護控制信號輸入端；光電耦合器(OP)的輸入端的另一端與二十一 號電阻(R21)的一端連接；二十一號電阻(R21)的另一端與+5V電源連接；光電耦合器(OP) 的輸出端的一端與二十二號電阻(R22)的一端連接，二十二號電阻(R22)的另一端同時與 +12V電源、五號二極管(D5)的陰極和繼電器(J)的控制線圈的一端連接；五號二極管(D5) 的陽極同時與繼電器(J)的控制線圈的另一端和三極管⑴的集電極連接；三極管⑴的 發(fā)射極同時與電容(C)的一端、二十三號電阻(R2!3)的一端和+12V電源地連接；三極管(T) 的基極同時與電容(C)的另一端、二十三號電阻(R23)的另一端和光電耦合器(OP)的輸出 端的另一端連接；繼電器(J)的常開開關的兩端是電機保護控制電路(7)保護控制信號輸 出端。
4.根據權利要求3所述的電機智能保護裝置，其特征在于它還包括鍵盤及顯示電路 (6)，所述鍵盤及顯示電路(6)的鍵盤及顯示信號輸入或輸出端與單片機(1)的鍵盤及顯示 信號輸出或輸入端連接。
5.根據權利要求1、2或4所述的電機智能保護裝置，其特征在于單片機(1)是型號為 AT90S8535的單片機。
專利摘要電機智能保護裝置，涉及一種電機保護裝置，它解決了目前在機械生產中無法對電機進行智能保護的問題。它通過電機工作電壓采樣電路采集電機工作電壓并輸出至單片機；通過電機A相電流采樣電路、電機B相電流采樣電路和電機C相電流采樣電路分別采集電機的三相電流并輸出至單片機；單片機對采集到的電機電壓和三相電流進行判斷，當有判斷系統(tǒng)存在故障時通過控制電機保護控制電路對電機進行保護。本實用新型適用于電機保護。
文檔編號H02H7/08GK201898322SQ20112002577
公開日2011年7月13日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2011年1月26日
發(fā)明者王東方 申請人:哈爾濱東大方正電力有限公司