專利名稱：電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動機(jī)的監(jiān)控保護(hù)設(shè)備，特別是電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，不僅能針對三相電動機(jī)進(jìn)行常規(guī)的保護(hù)，還能對電動機(jī)的溫度、電壓、電流、運(yùn)行時間、功率因數(shù)、頻率等數(shù)據(jù)進(jìn)行 計算、測控、記錄、監(jiān)控保護(hù)和顯示數(shù)字網(wǎng)絡(luò)智能化，廣泛應(yīng)用于低壓電動機(jī)保護(hù)監(jiān)控領(lǐng)域，適用于石油、化工、礦山、機(jī)械、電力等設(shè)備的使用。
背景技術(shù)：
電動機(jī)是目前生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但是電動機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中經(jīng)常會出現(xiàn)各種的故障，如電動機(jī)溫度過高、超負(fù)荷運(yùn)行、電源缺相、線圈潮濕、線路接觸不良、電源短路、接地漏電、三相電壓不平均、過電壓或欠電壓運(yùn)行、電動機(jī)轉(zhuǎn)子開路、軸承卡死、電動機(jī)堵轉(zhuǎn)、空載運(yùn)行等原因，這些故障都會使電動機(jī)不安全的生產(chǎn)運(yùn)行燒壞；一般都是用熱繼電器、中間繼電器、電流表、時間繼電器、電子式保護(hù)器、漏電保護(hù)器、過壓保護(hù)器等其它保護(hù)產(chǎn)品，主要對電動機(jī)運(yùn)行中的短路、過載、堵轉(zhuǎn)、過壓、漏電、三相電源不平衡等故障進(jìn)行保護(hù)，雖然有一定的保護(hù)作用，但是存在著許多不足方面，如熱繼電器受環(huán)境溫度的影響有很大變化、控制精度不高、不適應(yīng)瞬態(tài)測量；電子式保護(hù)器是以模擬數(shù)字電路存在不能直觀監(jiān)測電動機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，還不能直接同時測試電動機(jī)的溫度、三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、頻率、記錄運(yùn)行時間或啟?？刂齐妱訖C(jī)等功能，這種工藝不便于現(xiàn)代日常生產(chǎn)管理。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷提供電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，不僅擁有一般的電動機(jī)過熱、缺(斷)相、短路、過載、欠載、三相不平衡、堵轉(zhuǎn)、過壓、欠壓、漏電接地等保護(hù)功能，而且還具有可直接控制電動機(jī)啟停或于RS-485通訊于電腦連接控制電動機(jī)，同時測量三相電動機(jī)運(yùn)行時的運(yùn)行方式、三相電壓值、三相電流值、功率因數(shù)、漏電電流值、運(yùn)行時間、電動機(jī)的溫度、故障原因和故障當(dāng)前的動作值等，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品存在的缺陷。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置其結(jié)構(gòu)包括下位機(jī)(I)和上位機(jī)(2)、下位機(jī)內(nèi)部設(shè)有電路板(8)連接的芯片(9)、電流互感器
(10)、監(jiān)控保護(hù)電路板(11);所述電路板還裝有控制保護(hù)繼電器(12)、通訊集成電路模塊
(13)、開關(guān)電源電路板(14)、信號采集電路板(15)，下位機(jī)電路板(8)通過六芯雙膠屏蔽電纜線(20)與上位機(jī)連接口(18)相連接；其特征是將保護(hù)數(shù)據(jù)以中文IXD顯示屏(4)安裝在上位機(jī)⑵內(nèi)部并與監(jiān)控保護(hù)電路板(11)和電流互感器(10)、控制保護(hù)繼電器(12)相連接。進(jìn)一步，下位機(jī)內(nèi)部電路板(8)相連接的開關(guān)電源板(14)和信號采集電路板
(15)、通訊集成接口(21)、微處理芯片電路板(16)、電流模擬4-20毫安輸出接口(22)、控制保護(hù)繼電器(12)編程輸出接口。進(jìn)一步，控制保護(hù)繼電器(12)可編程輸出與信號采集電路板(15)、操作鍵盤(5)、顯示屏(4)、微處理芯片(16)相連。進(jìn)一步，信號采集電路板(15)反饋與控制保護(hù)繼電器(12)輸出相連接。電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置經(jīng)三相電壓信號、三相電流互感器采集、功率因數(shù)、電動機(jī)的溫度信號傳送給單片機(jī)芯片計算后用集成通訊模塊經(jīng)雙膠屏蔽線纜與操作面板連接，通過操作面板保護(hù)設(shè)置于監(jiān)控保護(hù)裝置外殼內(nèi)的保護(hù)運(yùn)算控制電路，裝有控制繼電器來保護(hù)控制電動機(jī)運(yùn)行，在面板操作電路板上裝有啟停按鍵、LCD中文漢字顯示裝置安裝在上位機(jī)內(nèi)與操作電路板相連接，實現(xiàn)對電動機(jī)的監(jiān)控保護(hù)功能。本實用新型的電動機(jī)監(jiān)保護(hù)裝置和現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，具有以下有優(yōu)點(diǎn) I、網(wǎng)絡(luò)通訊管理，本實用新型電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置可與其它低壓自動化設(shè)備連接構(gòu)成RS-485總線自動化通訊系統(tǒng)，可對監(jiān)控保護(hù)裝置上的有關(guān)設(shè)定參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)、報警信息、電動機(jī)的地址、運(yùn)行方式、啟停電動機(jī)控制等信息通過RS-485總線實時進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、參數(shù)修改、狀態(tài)反饋、方便控制提高管理。2、集成化，對電動機(jī)運(yùn)行時實現(xiàn)常規(guī)保護(hù)外，還能通過監(jiān)控保護(hù)裝置顯示三相電壓、三相電流、功率因數(shù)、電動機(jī)溫度、運(yùn)行時間、頻率、故障記錄的實時值。3、方便一體化，本實用新型電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置集全面保護(hù)、靈活性控制、漢字顯示、連接監(jiān)控，全方位的監(jiān)控保護(hù)控制。4、體積外形小，靈活方便安裝。集全面的電機(jī)智能化、數(shù)字化保護(hù)及網(wǎng)絡(luò)通訊于一體化，將先進(jìn)的智能技術(shù)溶于MCC控制中心。5、完善的功能，大大簡化了傳統(tǒng)意義上的電動機(jī)回路的維護(hù)，降低了設(shè)備維護(hù)成本，從而為工業(yè)生產(chǎn)過程控制提供了科學(xué)有效的現(xiàn)場保護(hù)、測控、顯示單元。6、本實用新型電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置是全過程中文漢字提示方便調(diào)試、降低成本。裝置結(jié)構(gòu)緊湊、性能穩(wěn)定，不需專業(yè)人員來運(yùn)行裝置，是目前電動機(jī)保護(hù)產(chǎn)品中最佳的設(shè)備。

圖I為本實用新型的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)連接圖；圖2為本實用新型的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置的下位機(jī)布置圖；圖3為本實用新型的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置的上位機(jī)布置圖；圖4為本實用新型的電路原理構(gòu)造圖。
具體實施方式
參下方附圖對本實用新型的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置來作以下詳細(xì)地說明。電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置其結(jié)構(gòu)參圖1，包括下位機(jī)及下位機(jī)內(nèi)部與電路板連接的下位機(jī)(I)和上位機(jī)
(2)、下位機(jī)內(nèi)部設(shè)有電路板(8)連接的單片機(jī)電路板(9)、電流互感器(10)、監(jiān)控保護(hù)電路板(11);所述電路板還裝有控制保護(hù)繼電器(12)、通訊集成電路模塊(13)、開關(guān)電源電路板(14)、信號采集電路板(15)、微處理芯片(16)于上位機(jī)電路板(17)通過雙膠屏蔽電纜線(20)相連接，實現(xiàn)電動機(jī)的過熱、缺相(斷相)、短路、過載、三相不平衡、欠載、堵轉(zhuǎn)、過壓、欠壓、漏電等保護(hù)功能。將信號采集電路板(15)、電流互感器(10)安裝在下位機(jī)(I)內(nèi)并與監(jiān)控保護(hù)電路板(11)、顯示屏⑷相連接，實現(xiàn)了三相電壓、三相電流、功率因數(shù)和溫度測試的功能。電流互感器(10)包括互感線圈，殼體上設(shè)有三個正方形互感線圈安裝孔(10-1)內(nèi)裝電流互感線圈；電動機(jī)三相電源線分別從電流互感線圈安裝孔穿過，微處理芯片(16)、下位機(jī)電路板⑶通過雙膠屏蔽電纜線(20)與上位機(jī)電路板(17)相連接。上位機(jī)包括顯示屏(4)、LED指示燈(3)、操作鍵盤(5)、上位機(jī)電路板(17)相連接。通過微處理芯片(16)實現(xiàn)對電動機(jī)的運(yùn)行參數(shù)及參數(shù)故障的分析和計算，通過操作鍵盤(5)與保護(hù)控制繼電器(12)相連接實現(xiàn)電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)功能。操作鍵盤(5)上設(shè)有啟動I、啟動2、停止/復(fù)位、功能、增加和減少按鍵，經(jīng)不同的設(shè)置保護(hù)參數(shù)或控制電動機(jī)運(yùn)行和停止。參見圖4，電流互感器(10)將檢測到的信息輸入微處理芯片(16)，經(jīng)過運(yùn)算、分析、報警，傳給控制保護(hù)繼電器(12)進(jìn)行一般的常規(guī)保護(hù)外，還傳給顯示屏(4)顯示電動機(jī)運(yùn)行時間，通過操作鍵盤(5)指令微處理芯片(16)分別實現(xiàn)不同的顯示功能。微處理芯片
(16)與監(jiān)控保護(hù)電路板(11)和控制保護(hù)斷電器(12)相連接，通過控制保護(hù)繼電器(12)實現(xiàn)對電動機(jī)的正常保護(hù)。所述的溫度測試是通過電動機(jī)本身自帶熱敏電阻信號線與下位機(jī)接口(7)相連接把電阻信號傳送給微處理芯片(16)運(yùn)算、分析、報警傳給控制保護(hù)斷電器
(12)實現(xiàn)保護(hù)功能。微處理芯片(16)與信號采集電路板(15)、操作鍵盤(5)相連接，從而將各種參數(shù)進(jìn)行運(yùn)放、計算、分析傳達(dá)信號給控制保護(hù)繼電器電動機(jī)啟動或停止；微處理芯片(16)同時與通訊集成電路板(13)、電流模擬4-20毫安模塊(22)相連接，通訊集成接口(21)和電流模擬4-20毫安輸出接口(22)都設(shè)在下位機(jī)(7)上。本實用新型采用微機(jī)工控組態(tài)軟件，可采用RS-485通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，組成集散型電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)控制網(wǎng)絡(luò)。通過上位計算機(jī)，使用通用組態(tài)控制軟件，實現(xiàn)集中顯示電動機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，控制電動機(jī)的啟動或停止、遠(yuǎn)程查詢、設(shè)定參數(shù)。還可以通過4-20毫安模擬量的輸出方式與DCS系統(tǒng)相連接查看電動機(jī)在運(yùn)行中的三相電流值、電壓值變化。以上所述實施例，只是本實用新型較優(yōu)明顯具體實施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置其結(jié)構(gòu)包括下位機(jī)(I)和上位機(jī)(2)、下位機(jī)內(nèi)部設(shè)有電路板(8)連接的芯片(9)、電流互感器(10)、監(jiān)控保護(hù)電路板(11);所述電路板還裝有控制保護(hù)繼電器(12)、通訊集成電路模塊(13)、開關(guān)電源電路板(14)、信號采集電路板(15)，下位機(jī)電路板⑶通過六芯雙膠屏蔽電纜線(20)與上位機(jī)連接ロ(18)相連接；其特征是將保護(hù)數(shù)據(jù)以中文IXD顯示屏(4)安裝在上位機(jī)(2)內(nèi)部并與監(jiān)控保護(hù)電路板(11)和電流互感器(10)、控制保護(hù)繼電器(12)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于所述下位機(jī)內(nèi)部電路板(8)與開關(guān)電源板(14)和信號采集電路板(15)、通訊集成接ロ(21)、微處理芯片(16)電路 板、電流模擬4-20毫安輸出接ロ(22)、控制保護(hù)繼電器(12)編程輸出接ロ相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于所述電流互感器(10)上設(shè)有三個正方形互感線圈安裝孔(10-1)為整體分別穿過電動機(jī)的三相電源線。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于所述上位機(jī)包括顯示屏(4)、操作鍵盤(5)、LED指示燈(3)，下位機(jī)電路板(8)與上位機(jī)電路板(17)數(shù)據(jù)通訊接ロ(18)通過電纜線(20)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于控制保護(hù)繼電器(12)可編程輸出與信號采集電路板(15)、操作鍵盤(5)、顯示屏(4)、微處理芯片(16)相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，其特征在于信號采集電路板(15)反饋與控制保護(hù)繼電器(12)輸出相連接。
專利摘要本實用新型是一種電動機(jī)監(jiān)控保護(hù)裝置，針對三相電動機(jī)常規(guī)監(jiān)控保護(hù)，包括上位機(jī)和下位機(jī)及上位機(jī)、下位機(jī)內(nèi)部與電路板相連接的芯片、通訊集成、顯示面板、開關(guān)電源、操作、監(jiān)控保護(hù)電路、信號電流變送電路、電流互感器；所述有下位機(jī)內(nèi)部還裝有保護(hù)監(jiān)控電路、通訊集成及信號傳輸電路用來RS-485通訊，所述的下位機(jī)內(nèi)部還設(shè)置有電路板相連接的開關(guān)電源和控制繼電器，所述的下位機(jī)內(nèi)部周邊還設(shè)置有與電路板相連接的外部接插座和連接口，所述的上位機(jī)內(nèi)部電路板周邊包括了LCD顯示屏、操作盤、LED指示燈、單片機(jī)和連接口，所述的電流互感器與監(jiān)控保護(hù)電路的相連接，通過監(jiān)控數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)，設(shè)置保護(hù)參數(shù)實現(xiàn)對于電動機(jī)進(jìn)行保護(hù)功能.解決了現(xiàn)有同類產(chǎn)品的缺陷。
文檔編號H02H7/08GK202424129SQ20112047206
公開日2012年9月5日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者董建航, 陸友苗, 陳書貴, 黃義冬 申請人:蒼南縣格瑤電子有限公司