专利名称：一种带液位控制的电动水泵智能监控保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气设备的开关及其保护装置，特别是涉及ー种能够根据电网參数和电动机温升情况进行智能接通或者切断电源的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置。
背景技术：
目前，对电动水泵的保护措施是安装热继电装置或者带过流保护的空气开关，随着技术的发展，也有部分采用晶体管构成的电机综合保护器；在一定程度上能够保护电动水泵的电机。其不足之处智能化保护不高，仍然出现电动机烧毁的事故发生。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种对电动水泵的电动机智能化保护程度高的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置。本发明的目的通过下述技术方案予以实现所述保护装置包括电源开关、控制开关和执行单元，所述执行单元串接在电动水泵的电动机与连接电网的电源开关之间；所述执行单元为单相或者三相的电磁控制装置，如交流接触器，其电气控制部分与中央处理单元电连接；所述中央处理单元配置安装软件和保存数据的存贮单元、给保护装置的各个单元或者模块提供工作电源的电源单元；所述保护装置配置电流传感器、电压传感器和液位传感器，电流传感器和电压传感器安装在电网中，液位传感器安装在水源处，电流传感器的电流信号输出端、电压传感器的电压信号输出端和液位传感器的液位信号输出端均与中央处理单元电连接；所述控制开关与中央处理单元电连接，设置运行状态和待机状态；所述保护装置处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，保护装置从运行状态切换到待机状态；所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，控制开关从待机状态切换到运行状态。所述保护装置配置温度传感器，温度传感器安装在电动水泵的电动机上，温度传感器的温度信号输出端与中央处理单元电连接；所述保护装置处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号或者温度信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，控制开关从运行状态切换到待机状态；所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号和温度信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，保护装置从待机状态切换到运行状态。所述中央处理单元配置设置单元、显示单元和对外接ロ，设置单元与显示单元共同构成人机对话装置；所述显示单元构成显示电动水泵工作状态或者停机原因的监视装置；所述对外接ロ能够连接远程计算机。所述中央处理单元配置能够自动对电动水泵电动机工作參数进行自动检测和设定安全保护參数的一键整定；所述保护装置处于运行状态时，保护装置处于智能保护和整定就绪状态如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录，且电动水泵在初次运行累计运行时间达到设定值时，或者上次參数整定的时间超过某ー时间值时，或者当操作者按下一键整定的按钮，一键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不高于4赫兹。与现有技术相比，本发明具有以下优点结构简单合理，智能化程度高、一键整定能够获得对电动水泵的最佳保护效果，液位传感器检测的液位信号能够有效地杜绝电动水
泵的空转。
图I为本发明实施例I结构示意图。图2为本发明实施例2结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进ー步说明
參见附图，所述保护装置包括电源开关、控制开关和执行单元，所述执行単元串接在电动水泵的电动机与连接电网的电源开关之间；所述执行单元为单相或者三相的电磁控制装置，其电气控制部分与中央处理单元电连接；所述中央处理单元配置安装软件和保存数据的存贮单元、给保护装置的各个单元或者模块提供工作电源的电源单元；所述保护装置配置电流传感器、电压传感器和液位传感器，电流传感器和电压传感器安装在电网中，液位传感器安装在水源处，电流传感器的电流信号输出端、电压传感器的电压信号输出端和液位传感器的液位信号输出端均与中央处理单元电连接；所述保护装置与中央处理单元电连接，设置运行状态和待机状态；所述保护装置处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，控制开关从运行状态切换到待机状态; 所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，保护装置从待机状态切换到运行状态。所述保护装置配置温度传感器，温度传感器安装在电动水泵的电动机上，温度传感器的温度信号输出端与中央处理单元电连接；所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号或者温度信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，控制开关从运行状态切换到待机状态；所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号和温度信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，控制开关从待机状态切换到运行状态。所述中央处理单元配置设置单元、显示单元和对外接ロ，设置单元与显示单元共同构成人机对话装置；所述显示单元构成显示电动水泵工作状态或者停机原因的监视装置；所述对外接ロ能够连接远程计算机。所述中央处理单元配置能够自动对电动水泵电动机工作參数进行自动检测和设定安全保护參数的一键整定；所述保护装置处于运行状态时，保护装置处于智能保护和整定就绪状态如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录，且电动水泵在初次运行累计运行时间达到设定值时，或者上次參数整定的时间超过某ー时间值时，或者当操作者按下一键整定的按钮，一键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不高于4赫兹。中央处理单元采用现有技术的产品或模块。一键整定是ー个触发模块，与专用软件配合和按钮来触发。一键整定的模块采用现有技术设计和制作。一键整定的按钮采用现有技术的产品。控制开关是ー个触发开关，触发开关的信号给中央处理单元，中央处理单元再给执行单元。控制开关采用现有技术的产品。执行单元是ー个受中央处理单元控制的开关，执行単元采用现有技术的产品。电压传感器检测电网的欠压或者过压，电压信号反馈到中央处理单元。电压传感器采用现有技术的产品。电流传感器检测电网缺相，检测电机的过流电流或者空载电流，电流信号反馈到中央处理单元。电流传感器采用现有技术的产品。温度传感器检测电动水泵电机的电机工作时的实时温度，温度信号反馈到中央处理单元。温度传感器采用现有技术的产品。存贮单元储存软件、设置的參数和保存实时数据。存贮单元采用现有技术的产品。显示单元显示工作状态。显示单元采用现有技术的产品。设置单元人工设置保护參数。设置单元采用现有技术的产品。电源单元电源来自电网，受中央处理单元控制，各个模块单元供给电源。电源单元采用现有技术的产品。对外接ロ 与外界通讯或者组网。对外接ロ采用现有技术的产品。液位传感器采用现有技术的产品；
矩形波电源采用现有技术的电路或者产品。频率不低于4赫兹的交流矩形波，能够有效地延长液位传感器到中央处理单元的距离。实施例I :带液位控制的单相电动水泵智能监控保护装置。 本发明的单相带液位控制的电动水泵智能监控保护装置连接在连接电网的电源开关和电动水泵的电动机之间。中央处理单元为核心部分，连接电压传感器、电流传感器、 温度传感器、液位传感器、电源单元、显示单元、对外接ロ、设置单元、控制开关、ー键整定、 存贮单元和执行单元。在本实施例中电压传感器、电流传感器、温度传感器、最低水位的液位传感器各ー个，电压传感器、电流传感器连接在电网中，温度传感器安装在电动水泵的电动机上，液位传感器安装在水源的设定的最低位置。当保护装置处于“运行”状态时，组合保护装置处于智能保护和整定就绪状态如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录， 电动水泵在初次运行累计运行一段时间后，或者上次參数整定的时间超过某一时间值吋， 或者当操作者按下ー键整定的按钮，ー键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者温度信号或者水位信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电网电源；当中央处理单元获得的电流信号、电压信号、温度信号和水位全部满足安全运行要求吋，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电网电源；所述控制开关处于停止状态时，保护装置处于待机状态。本发明的保护装置能够实现无人值守，自动智能监视和保护。实施例2 :带液位控制的三相电动水泵智能监控保护装置。和实施例I基本相同，不同的是使用在三相电动水泵上。电压传感器和电流传感器各三个。一键整定和智能保护与实施例I相同。本发明的保护装置能够实现无人值守， 自动智能监视和保护。上述实施例1-2的保护器，能够实现以下保护
(I)、过流保护。通过人机对话装置设置过流的阈值，当检测到电流超出阈值一定时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。(2)、空载保护。通过人机对话装置设置空载电流的阈值，当检测到电流低于阈值一定时间如20秒后，中央处理单元发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。空载即电动水泵无水可柚，电动水泵的电机空转。(3)、过压保护。通过人机对话装置设置过压的阈值，当检测到电压超出阈值一定时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。(4)、欠压保护。通过人机对话装置设置欠压的阈值，当检测到电压低于阈值一定时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。(5)、电动机温度保护。通过人机对话装置设置电动水泵电动机温度的阈值，当检测到电动水泵电动机温度高于于阈值一定时间如5秒后，中央处理单元发出指令给执行单元切断电源，并显示状态和原因。(6)、自动智能整定保护參数。所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护和整定就绪状态如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录，电动水泵在初次运行累计运行一段时间后，或者上次參数整定的时间超过某ー时间值时，或者当操作者按下一键整定的按钮，一键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者温度信号超出某一设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电网电源；当中央处理单元获得的电流信号、 电压信号和温度信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电网电源；所述控制开关处于停止状态时，保护装置处于待机状态。(7)、智能监视。显示单元就能实时显示工作状态，特别是能够显示电动水泵在智能断电保护时的原因，便于快速维修排出故障。(8)、缺相保护。这是针对三相电动水泵的智能保护。当某一相的电流传感器的数值为0时，就可以断定该相无电，为缺相。中央处理单元发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。(9)、液位保护当液位信号显示达到设定值时，中央处理单元判定为枯干水位，发出指令给执行単元切断电源，并显示状态和原因。液位传感器检测的液位信号能够有效地杜绝电动水泵的空转。(10)、无人值守，自动运行。即电动水泵运行时，当检测到的电流或者电压或者温度或者液位超出设置的阈值时，中央处理单元发出指令给执行単元切断电源；电动水泵自动停止运行一段时间后，当检测到的电压或者温度和液位全部满足安全运行指标时，中央处理单元发出指令给执行単元接通电源。能够实现无人值守，对电动水泵的电动机实行智能化自动保护。
权利要求
1.ー种带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，所述保护装置包括电源开关、控制开关和执行单元，所述执行单元串接在电动水泵的电动机与连接电网的电源开关之间；其特征在于所述执行単元为单相或者三相的电磁控制装置，如交流接触器，其电气控制部分与中央处理単元电连接；所述中央处理単元配置安装软件和保存数据的存贮单元、给保护装置的各个单元或者模块提供工作电源的电源单元；所述保护装置配置电流传感器、电压传感器和液位传感器，电流传感器和电压传感器安装在电网中，液位传感器安装在水源处， 电流传感器的电流信号输出端、电压传感器的电压信号输出端和液位传感器的液位信号输出端均与中央处理单元电连接；所述控制开关与中央处理单元电连接，设置运行状态和待机状态；所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号超出某ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，控制开关从运行状态切换到待机状态；所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号全部满足安全运行要求吋，中央处理単元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，控制开关从待机状态切换到运行状态。
2.根据权利要求I所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于所述保护装置配置温度传感器，温度传感器安装在电动水泵的电动机上，温度传感器的温度信号输出端与中央处理单元电连接；所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护状态当中央处理单元获得的电流信号或者电压信号或者液位信号或者温度信号超出某 ー设定值时，中央处理单元向执行单元发出指令，切断电动机的电源，控制开关从运行状态切換到待机状态；所述控制开关处于待机状态时，当中央处理单元获得的电压信号和液位信号和温度信号全部满足安全运行要求时，中央处理单元向执行单元发出指令，接通电动机的电源，控制开关从待机状态切换到运行状态。
3.根据权利要求I或2所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于 所述中央处理单元配置设置单元、显示单元和对外接ロ，设置单元与显示单元共同构成人机对话装置；所述显示单元构成显示电动水泵工作状态或者停机原因的监视装置；所述对外接ロ能够连接远程计算机。
4.根据权利要求I或2所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于 所述中央处理单元配置能够自动对电动水泵电动机工作參数进行自动检测和设定安全保护參数的一键整定；所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护和整定就绪状态如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录，且电动水泵在初次运行累计运行时间达到设定值吋，或者上次參数整定的时间超过某一时间值吋，或者当操作者按下ー键整定的按钮，ー键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。
5.根据权利要求3所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于所述中央处理单元配置能够自动对电动水泵电动机工作參数进行自动检测和设定安全保护參数的一键整定；所述控制开关处于运行状态时，保护装置处于智能保护和整定就绪状态 如果存贮単元中没有电动水泵的參数整定记录，且电动水泵在初次运行累计运行时间达到设定值时，或者上次參数整定的时间超过某ー时间值时，或者当操作者按下ー键整定的按钮，ー键整定的模块电路被触发，一键整定被触发后，中央处理单元分析处理电动水泵在运行期间的历史记录和当前检测的參数，对电动水泵的安全保护參数进行优化组合并保存。
6.根据权利要求I或2所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于 所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不闻于4赫兹。
7.根据权利要求3所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不高于4赫兹。
8.根据权利要求4所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不高于4赫兹。
9.根据权利要求5所述的带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，其特征在于所述所述中央处理单元与液位传感器之间，设置矩形波电源，矩形波电源的输出交流低频的矩形波，频率不高于4赫兹。
全文摘要
本发明公开了一种带液位控制的电动水泵智能监控保护装置，所述保护装置包括电源开关、控制开关和执行单元，所述执行单元串接在电动水泵的电动机与连接电网的电源开关之间；所述执行单元为单相或者三相的电磁控制装置，如交流接触器，其电气控制部分与中央处理单元电连接；所述中央处理单元配置存贮单元、电源单元、电流传感器、电压传感器和液位传感器，所述保护装置根据电网的参数、液位信号和温度信号，对电动水泵的电动机实行自动保护，如自动切断电源，或者自动接通电源。本发明具有以下优点结构简单合理，智能化程度高、一键整定能够获得对电动水泵的最佳保护效果，液位信号可以杜绝电动水泵空转。
文档编号H02H7/09GK102611075SQ20121008418
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者彭勇, 浣奚铭, 马双成, 鲁纪鸣 申请人:彭勇