1.一種基于單片機技術(shù)的電動機綜合保護器,包括單片機,A/D轉(zhuǎn)換模塊,電源模塊,電流互感器,電流信號調(diào)理模塊,變壓器,電壓信號調(diào)理模塊,JTAG通訊模塊,輸入單元,復(fù)位單元,繼電器,接觸器和顯示單元,
所述電流互感器用于實時采集所述電動機的電流信號,并將采集到的所述電流信號送給所述電流信號調(diào)理模塊;所述電流信號調(diào)理模塊通過2K精密采樣電阻將交流電流信號轉(zhuǎn)成交流電壓信號,然后再經(jīng)精密整流電路以及濾波電路轉(zhuǎn)換成合適的直流電壓信號,并將所述直流電壓信號送給所述A/D轉(zhuǎn)換模塊;
所述變壓器用于實時采集所述電動機的電壓信號,并將采集到的所述電壓信號送給所述電壓信號調(diào)理模塊;所述電壓信號調(diào)理模塊采用單相橋式整流電路,用于將交流電壓信號轉(zhuǎn)換成適合的直流電壓信號,并將所述直流電壓信號送給所述A/D轉(zhuǎn)換模塊;
所述A/D轉(zhuǎn)換模塊用于將模擬信號轉(zhuǎn)換成所述單片機可以識別的數(shù)字信號,并且將轉(zhuǎn)換的信號輸送給所述單片機;
所述電源模塊用于將系統(tǒng)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換成所述A/D轉(zhuǎn)換模塊所需要的±12V電壓以及所述單片機所需要的3.3V電壓;
所述JTAG通訊模塊用于向所述單片機寫入程序以及調(diào)試所述保護器的功能;
所述輸入單元用于在所述單片機上設(shè)置電流閥值以及電壓閥值;
所述復(fù)位單元,用于所述單片機上電復(fù)位以及人工復(fù)位;
所述單片機,用于獲取設(shè)定值以及電流、電壓的實際值,并將實際電流、電壓值與輸入單元在所述單片機上設(shè)置的電流閥值以及電壓閥值設(shè)定值進行比較,向所述繼電器輸出相應(yīng)的控制信號,并將實際電流、電壓以及設(shè)置的閥值輸出到所述顯示單元顯示;
所述繼電器接受所述單片機發(fā)送的控制信號,控制接觸器開合;
所述接觸器通過所述繼電器的控制,開合三相電源和所述電動機的連接,實現(xiàn)對所述電動機的保護。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器,其特征在于,所述繼電器的常開觸點與所述交流接觸器線圈串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護器,其特征在于,所述電動機的三相電分別與所述接觸器三個常開觸點串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器,其特征在于,所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用16位A/D轉(zhuǎn)換芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的保護器,其特征在于,所述A/D轉(zhuǎn)換芯片為AD7656芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器,其特征在于,所述單片機采用STM32F103芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器,其特征在于,所述電流互感器為DL-CT14C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護器,其特征在于,所述顯示單元為LCD顯示屏。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的保護器,其特征在于,所述LCD顯示屏采用TFTLCD顯示屏。
10.通過權(quán)利要求1所述保護器對所述電動機保護的方法,其特征在于,包括,
1)短路保護:所述單片機將接收到的所述電動機的最大電流值與所述電動機的額定電流比較,當滿足以下公式(1)時:
(Imax/Ie)>7……(1)
Imax:電動機的最大電流;Ie:電動機的額定電流;
所述單片機確認所述電動機短路,向所述繼電器發(fā)送短路保護信號,所述繼電器控制所述接觸器切斷電路。
2)過載保護:所述電動機過載倍數(shù)與電動機允許過載時間t的近似關(guān)系:
t:電動機允許過載時間;β:電動機的過載倍數(shù);α:電動機繞組允許的溫升,
當t超出公式(2)的范圍時,所述單片機判斷為過載,向所述繼電器發(fā)送過載保護信號,所述繼電器控制所述接觸器切斷電路;
3)欠壓保護:當電壓滿足以下公式(3)時:
U/Ue<0.8……(3)
U:電動機的工作電壓;Ue:電動機的額定電壓,
所述單片機判斷為欠壓,向所述繼電器發(fā)送欠壓保護信號,所述繼電器控制所述接觸器切斷電路;
4)過壓保護:過壓判別公式為:
U/Ue>1.2……(4)
U:電動機的工作電壓;Ue:電動機的額定電壓,
當滿足公式(4)時,所述單片機判斷為過壓,向所述繼電器發(fā)送過壓保護信號,所述繼電器控制所述接觸器切斷電路。