专利名称：低压电动机保护控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机电自动化及其控制技术领域，尤其是一种高集成度、模块化的智能化低压电动机保护控制器。
背景技术：
传统方式的保护器，实现的原理大体是采用热继电器、温度继电器的方式，这种方式存在着一些缺点一、精度低，无法精确整定、误差大、离散值大；这是因为这几种方式的整定方式大多数采用拨盘、热弹簧等方式；二、保护的功能单一，大多数的保护方式都为过流保护，缺相不平衡保护，保护的方式不完全；如果要把保护功能做全，需要增加保护的模块，导致装置多、空间拥挤、成本增加、可靠性减低等问题；由于这些问题的存在，目前在大型工矿企业、石油、化工等行业中不大使用；但是由于这类产品原理简单、成本比较低，它们还依然在一些小型的生产线、保护要求实时性比较低、对价格比较敏感的群体中使用。现有的微机型智能低压电动机保护装置，基本都是集保护、控制、通讯、测量、监视功能于一体，这种设计由于控制量和采集量比较多，选用的微处理器性能比较低，外围电路必然比较复杂，装置体积随之增大，还有繁重的数据计算、故障逻辑处理，以及各种参数、 SOE事件信息、故障录波信息需要存储，还要与外部监控设备进行数据信息的交换，这样就会影响处理器的处理速度，并且装置成本也会随之增加。
实用新型内容本实用新型提供一种低压电动机保护控制器，它可以解决现有技术精度低、无法精确整定、误差大、离散值大、保护的功能单一以及成本高的问题。为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是它包括有微处理器和接在该微处理器上的存储器单元，显示器单元，人机接口通信单元和输出控制单元，有一个电压电流信号处理模块，该模块设有接收来自三相电流互感器的电流信号的输入端，和接收来自三相电压互感器的电压信号输入端，该电流信号的输入端和电压信号输入端输入的信号经过运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D接口；有一个模拟量输入输出模块，该模拟量输入输出模块有一个接收来自零序电流互感器的漏电电流信输入端和一个接收来自热敏电阻的过热信号输入端，这两个输入端的信号经过比较放大器、运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D接口 ；所述模拟量输入输出模块内还设有接收来自所述微处理器输出端的脉宽调制信号输入端，该脉宽调制信号输入端接收的脉宽调制信号经过光电耦合器、滤波器和运算放大器处理后通过电流输出转换器向其分散控制电流输出端发出控制信号；所述输出控制单元集成在一个输出控制模块上，该输出控制模块设有连接电动机控制回路的接触器的输出端。上述技术方案中，更具体的方案是与所述微处理器连接的存储器单元、复位电路单元、开关量电路输入单元和远程通信单元均分别是模块元件，所述微处理器的型号可以是STM32F103 ；所述电流输出转换器的型号可以为XTR115。由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是本实用新型通过选用高性能、高集成度的微处理器，采用模块化的结构设计，不仅能有效提高装置的可靠性和处理速度，而且可以大大降低装置的生产成本，使装置的性价比更符合用户的要求。
图1是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图实例，对本实用新型作进一步详述，以下实例用于说明本实用新型， 但不用来限制本实用新型的范围如图1所示的本实施例，它包括微处理器模块1以及与微处理器模块1连接的模拟信号处理模块2、存储器模块3、复位电路模块4、开关量输入模块5、继电器输出控制模块 6、LED显示操作模块7、人机接口通信模块8、电流互感器模块9、电压互感器模块10、远程通信模块11和模拟量输入输出模块12，本实施例的微处理器选用了 ST公司所生产的基于 Cortex- M3内核的是新型的32位、主频可达72MHz的嵌入式微处理器STM32F103，内置16 通道的12位IMHz的A/D转换器ADC和可编程的实时时钟RTC ；目的是应用其丰富的接口资源、强大的定时器功能、大容量的存储空间和高速的数据处理能力，极大的减少外围电路的设计，提高控制器的可靠性，降低生产成本。电动机的3路电流、3路电压信号接入电流互感器模块9、电压互感器模块10，经过互感器变换后，接入模拟信号处理模块，这些信号通过模拟信号处理模块的运算放大器和滤波电路处理后，直接送到微处理器模块的片内A/D ；模拟量输入输出模块12有1路漏电流14、1路热敏电阻15信号输入，1路4 20mA 直流电流16输出；电动机的漏电流、热敏电阻信号通过模拟量输入输出模块12进行比较放大器、运算放大器和滤波电路处理后，直接送到微处理器模块1的片内A/D ；微处理器输出的PWM信号经过光耦、滤波电路、运算放大器、电流输出转换器转换成微电流，输出给DCS系统；电流输出电路采用XTR115电流输出转换器，输出电流的抗干扰能力强，数据传输准确。继电器输出控制模块6的输入端与微处理器模块1连接，输出端与电动机控制回路的接触器连接，通过继电器触点的断开和闭合直接控制电动机的启动、运行和停止。时钟电路13只给微处理器提供一个外部备用电池，利用微处理器的的内部实时时钟RTC，实现日历时间信息的记录。存储器模块3采用AT45DB161D作为数据存储器，通过SPI接口直接与微处理器模块连接，实现所有的定值、SOE记录、故障录波、通信参数等数据的存储。远程通信模块11通过UART接口与微处理器模块连接，电路实现简单可靠，提供2 路RS485接口用来与Modbus通信模块或PR0FIBUS-DP通信模块连接，满足用户的多种通信要求。人机接口通信模块8通过UART接口与微处理器模块连接，提供RS232接口用来与分体式的显示操作模块或PC机上的显示操作模块连接，控制器运行时可以不配置分体式的显示操作模块，为用户大大降低采购费用。 电流互感器模块9、电压互感器模块10、远程通信模块11、模拟量输入输出模块 12，可作为选配模件，方便的安装或拆卸，不影响控制器的正常运行，进一步降低控制器的成本。
权利要求1.一种低压电动机保护控制器，包括有微处理器和接在该微处理器上的存储器单元， 显示器单元，人机接口通信单元和输出控制单元，其特征在于有一个电压电流信号处理模块，该模块设有接收来自三相电流互感器的电流信号的输入端，和接收来自三相电压互感器的电压信号输入端，该电流信号的输入端和电压信号输入端输入的信号经过运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D 接口 ；有一个模拟量输入输出模块，该模拟量输入输出模块有一个接收来自零序电流互感器的漏电电流信输入端和一个接收来自热敏电阻的过热信号输入端，这两个输入端的信号经过比较放大器、运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D接口 ； 所述模拟量输入输出模块内还设有接收来自所述微处理器输出端的脉宽调制信号输入端， 该脉宽调制信号输入端接收的脉宽调制信号经过光电耦合器、滤波器和运算放大器处理后通过电流输出转换器向其分散控制电流输出端发出控制信号；所述输出控制单元集成在一个输出控制模块上，该输出控制模块设有连接电动机控制回路的接触器的输出端。
2.根据权利要求1所述的低压电动机保护控制器，其特征在于与所述微处理器连接的存储器单元、复位电路单元、开关量电路输入单元和远程通信单元均分别是模块元件。
3.根据权利要求1或2所述的低压电动机保护控制器，其特征在于所述微处理器的型号是STM32F103 ；所述电流输出转换器的型号为XTR115。
专利摘要一种低压电动机保护控制器，涉及机电自动化及其控制技术领域，包括有微处理器和接在微处理器上的存储器单元，显示器单元，人机接口通信单元和输出控制单元，有一个电压电流信号处理模块，该电流信号的输入端和电压信号输入端输入的信号经过运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D接口；有一个模拟量输入输出模块，该模拟量输入输出模块的两个输入端的信号经过比较放大器、运算放大器和滤波电路处理后从输出端输出到所述微处理器的A/D接口，与现有技术相比，本实用新型通过采用高集成度的微处理器，使外围电路设计简单，并且采样模块化硬件设计，可以根据用户需求进行选配，有效提高保护控制器的可靠性，同时降低成本。
文档编号H02H7/08GK202268682SQ20112040733
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者姚金玲, 王健, 韦艳姬 申请人:广西星宇智能电气有限公司