专利名称：潜水泵用内置智能启动保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及与潜水泵配套使用的一种泵送电控装置，进一步是指一种潜水泵用内置智能启动保护装置。
背景技术：
潜水泵在使用中配制启动保护控制器，一般都需专业人员进行设计、组柜或特制等。这种启动保护控制器都是采用机电元器件连接构成，仅只对潜水泵实现单一或简单的启动保护，其缺点是功能不全、工作可靠性差以致常出现误动作，不能理想地实施保护功能，此外还存在着体积大质量重、工艺粗糙、成本高等问题。还有些小功率潜水泵本身则根本不配备启动保护控制器，无法进行自动保护。由于上述方面的原因，造成潜水泵烧坏或其它方面损坏的事故和故障频繁出现，影响了生产和工作的正常进行。
我国市场上每年销售潜水泵达800万台以上，且每年以10％的增长率增长，但因潜水泵出现故障而引起的泵损坏现象，导致厂家三包费用显著增加，厂家多年来为寻求一种性能优良的产品而努力，但久久不能如愿。
发明内容
本实用新型的目的，乃是为了解决现有潜水泵启动保护器存在着的功能不全、工作可靠性差以及体大量重成本高等问题，提供一种功能齐全、工作可靠、体小量轻且成本较低的潜水泵用内置智能启动保护装置。
本实用新型的解决方案如下。参见图1本实用新型电原理方框图，本实用新型由中央处理电路1、短路过流检测电路2、相位检测电路3、存贮电路4、网络接口5、传感器接口6、输出电路7、电源输入电路8连接组成，其中短路过流检测电路2的输出端与中央处理电路1的输入端口相接，相位检测电路3的输出端与中央处理电路1的输入端口和I/O端口相连，存贮电路4的输入输出端口与中央处理电路1的输入端口和I/O端口相接，网络接口5与中央处理电路1的I/O端口相连，传感器接口6与中央处理电路1的输入端口相接，输出电路7的控制端与中央处理电路1的I/O端口相连，电源输入电路8的电源输出端Vcc向整机各电路提供直流工作电源。
具有上述电路结构的本实用新型可装设在一印制电路板上并内置于潜水泵壳体内，与潜水泵构为一体，同时将电源输入电路8、输出电路7、短路过流检测电路2及相位检测电路3的电源输入端与A、B、C三相电源作相应连接，还将输出电路7的电源输出端与潜水泵电机9的三相电源输入端相接，将网络接口5外接网络通讯部件或装置，将传感器接口6外接温度传感器等，并将传感器贴置于潜水泵电机9的定子线圈旁以传感检测定子线圈的温度等参数。
其工作原理是，三相交流电源经电源输入电路8处理后形成稳定的直流电源，给整机各电路提供所需的直流工作电压。在正常工作状态下，中央处理电路1送给输出电路7的控制信号是使输出电路7输出三相电源电压给潜水泵电机9，维持潜水泵的正常工作运行。在运行中，短路过流检测电路2可随时检测出工作时的负载电流并送给中央处理电路1进行分析比较得出结论，当潜水泵发生负载短路或过流时，中央处理电路1便发出指令给输出电路7，使其切断供给潜水泵电机9的三相电源，从而停止潜水泵运行以获得及时的保护。相位检测电路3也是如此，即在启动潜水泵或运行中检测到缺相或错相时，相位检测电路3便将检测信号送给中央处理电路1，由中央处理电路1发出指令控制输出电路7，使得潜水泵电机9的三相电源及时断开以保护潜水泵。存贮电路4的作用是随时贮存潜水泵电机9在运行过程中的工作状态参数，以备使用者查验；同时还存贮了正常时的工作状态参数，以与异常情况进行比较。网络接口5外接网络通讯部件或装置，可实现计算机软件控制及内部参数整定、计算机组网远程群控和版本升级，还可实现智能报警。传感器接口6送给中央处理电路1的参数来源于贴置在潜水泵电机9的定子线圈旁的温度传感器等，当电机线圈因短路或过流而产生过热或有水渗入时，中央处理电路1立即发出指令给输出电路7，切断潜水泵电机9的三相电源，进行不平衡、干转、短路等故障保护。
本实用新型与现有潜水泵启动保护器相比，具有如下优点(1)实现了功能齐全的智能保护，它能对短路、过流、三相不平衡、缺相、错相、干转等故障进行智能判断和完备的智能保护，并在过流、干转、三相不平衡故障消除后自动进行智能恢复。(2)工作性能稳定可靠，故障率低。(3)体小量轻，内置整合设计而无需独立外壳，产品成本明显降低；安装方便，现有水泵略为改变出线盒结构便可安装。(4)内置网络接口，可实现计算机软件控制及内部参数整定、计算机组网远程群控和版本升级，还可实现智能报警，更加方便用户。
图1为本实用新型的电原理方框图；图2为图1本实用新型的一种具体电路的原理图。
具体实施方式
参见图1与图2。本实用新型的中央处理电路1由中央处理器U4、电阻R10与R11及电容C6连接组成，短路过流检测电路2由电感线圈L1、二极管D5、电阻R1及电容C4连接组成，相位检测电路3由检波器U2与U3、稳压管Z2与Z3、二极管D8、电感线圈L2、电阻R2至R8及电容C5连接组成，存贮电路4由存贮器U5构成，网络接口5由接插件Port1至Port3及电阻R13连接组成，传感器接口6由接插件Port4与Port5及电阻R9连接组成，输出电路7由电源驱动器U6、电阻R12与R14及电容C7连接组成，电源输入电路8由稳压器U1、二极管D1至D4、稳压管Z1、电容C1至C3及电容C8连接组成。其中短路过流检测电路2的D5的负极输出端与中央处理电路1的U4的第3脚相接，相位检测电路3的U2输出端、U3的输出端及D8的负极输出端分别与中央处理电路1的U4的第16脚、第11脚及第2脚相连，相位检测电路3的R7与R8的共同连接端再与中央处理电路1的U4的第5脚所连的R10相接，存贮电路4的U5的第5脚、第6脚、第7脚及第8脚分别与中央处理电路1的U4的第5脚、第6脚、第13脚及第2脚相连，网络接口5的Port2与R13的共同连接端再与中央处理电路1的U4的第12脚相接，传感器接口6的Port4与R9的共同连接端再与中央处理电路1的U4的第4脚相连，输出电路7的U6的控制端所连R12与中央处理电路1的U4的第14脚相接，电源输入电路8的U1的输出端Vcc分别与中央处理电路1的R10和R11、存贮电路4的U5的第3脚和第4脚、网络接口5的Prot1和R13及传感器接口6的R9相连。U1的型号为LG78，U2和U3的型号均为CM3532、U4的型号为78E06，U5的型号为SC323，U6的型号为UC40。
图2中的元器件可装设在一印制电路板上并内置于潜水泵壳体内，与潜水泵构为一体，同时将电源输入电路8中的D3与D4的公共连接端接在外电源B相，电容C8的一端接于C相；将输出电路7的U6的电源输入端连接于外电源A、B、C三相；让C相电源线穿过短路过流检测电路2的电感线圈L1，以使L1感应流过C相的负载电流；将相位检测电路3中的Z2的负极端和Z3的正极端分别连接于外电源A相和C相，R2和R4的一端均连接于外电源B相，且让A相电源线穿过电感线圈L2，以使L2感应流过A相的负载电流；将输出电路7的U6的三个输出端分别与潜水泵电机9的三个电源输入端AOUT、BOUT及COUT相接；将网络接口5的Port1、Port2及Port3通过导线外接网络通讯部件或装置；将传感器接口6的Port4及Port5外接本身已内置于潜水泵电机9的定子线圈旁的传感器，以传感检测定子线圈的温度等参数。
工作时，B、C相电源经C8降压、D1～D4整流和C1滤波后，再经Z1和U1稳定在所需电压，并从Vcc和公共地端给整机电路提供直流工作电压。在正常工作状态下，U4从第14脚送给U6的控制信号是使U6输出三相电源电压给潜水泵电机9的AOUT、BOUT及COUT，维持潜水泵电机9的正常运行。在运行中，L1可随时检测出工作时的负载电流，经D5、C4及R1处理后送给U4第3脚，供U4进行分析比较，当潜水泵发生负载短路或过流时，U4便发出指令给U6，使其切断供给AOUT、BOUT及COUT的三相电源，从而停止潜水泵运行以及时获得保护。由U2、Z2、U3、Z3、L2、D8、R2至R8及C5等共同组成的相位检测电路，在启动潜水泵或运行中检测到缺相或错相时，便将检测信号通过U4第16脚、第11脚和第2脚送入U4，由U4发出指令控制U6，使得U6送给AOUT、BOUT、COUT的三相电源及时断开以保护潜水泵。U5通过其第5脚至第8脚与U4相配合，其作用是随时贮存潜水泵电机9运行过程中的工作状态参数，以备使用者查验；同时U5还存贮了正常时的工作状态参数，以与异常情况进行比较。Port1～Port3外接网络通讯部件或装置，Port4和Port5外接温度传感器等，以使外接件与U4相联系，其功能作用已于前述。
权利要求1.一种潜水泵用内置智能启动保护装置，其特征在于，它由中央处理电路(1)、短路过流检测电路(2)、相位检测电路(3)、存贮电路(4)、网络接口(5)、传感器接口(6)、输出电路(7)、电源输入电路(8)连接组成，其中短路过流检测电路(2)的输出端与中央处理电路(1)的输入端口相接，相位检测电路3的输出端与中央处理电路(1)的输入端口和I/O端口相连，存贮电路(4)的输入输出端口与中央处理电路(1)的输入端口和I/O端口相接，网络接口(5)与中央处理电路(1)的I/O端口相连，传感器接口(6)与中央处理电路(1)的输入端口相接，输出电路(7)的控制端与中央处理电路(1)的I/O端口相连，电源输入电路(8)的电源输出端Vcc向整机各电路提供直流工作电源。
2.根据权利要求1所述的潜水泵用内置智能启动保护装置，其特征在于，中央处理电路(1)由中央处理器U4、电阻R10与R11及电容C6连接组成，短路过流检测电路(2)由电感线圈L1、二极管D5、电阻R1及电容C4连接组成，相位检测电路(3)由检波器U2与U3、稳压管Z2与Z3、二极管D8、电感线圈L2、电阻R2至R8及电容C5连接组成，存贮电路(4)由存贮器U5构成，网络接口(5)由接插件Port1至Port3及电阻R13连接组成，传感器接口(6)由接插件Port4与Port5及电阻R9连接组成，输出电路(7)由电源驱动器U6、电阻R12与R14及电容C7连接组成，电源输入电路(8)由稳压器U1、二极管D1至D4、稳压管Z1、电容C1至C3及电容C8连接组成。
专利摘要潜水泵用内置智能启动保护装置由中央处理电路1、短路过流检测电路2、相位检测电路3、存贮电路4、网络接口5、传感器接口6、输出电路7及电源输入电路8连接组成。电路元器件装设在印制板上并内置于潜水泵壳体内，与潜水泵构为一体，输出电路7的输出端与潜水泵电机9的电源输入端相接。该装置能对潜水泵发生的短路、过流、缺相、错相、干转等故障进行功能齐全的智能判断、智能保护和智能恢复；其工作性能稳定可靠，故障率低；体小量轻，安装方便，产品成本低；内置网络接口可外接网络通讯部件或装置，实现网络通讯和智能报警。
文档编号H02H7/09GK2569406SQ0227699
公开日2003年8月27日 申请日期2002年7月31日 优先权日2002年7月31日
发明者彭勇, 浣军, 徐骏前 申请人:彭勇, 浣军, 徐骏前