专利名称：一种分体式电动机的保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电动机的保护装置，特别涉及一种分体式电动机的保护装置。
背景技术：
在现代工业中，电动机作为一种拖动机械，成为所有动力机械基础，科学技术不断进步和工艺控制不断完善，尤其是自动化生产要求，需要电动机控制和保护设备，实现对生产过程和大型机械遥控、遥测、遥调、故障诊断以及集中控制等功能。目前电动机保护装置一般用于50HZ，额定电流小于等于630A，660VAC电压等级以下的三相异步电动机回路。可检测电机回路的三相电流，两路线电压等，同时可监控电机回路的运行状况，对电机回路设置有热过载，堵转，三相电流不平衡，过压，欠压等故障保护。现有的电动机保护器均为一体式的设计，这种设计比较单一，在低压系统中难以安装进在较小空间的抽屉柜，为其应用带来不便。针对上述问题提供一种新型的电动机保护装置，使其可以灵活得布置到抽屉柜中是现有技术需要解决的问题。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种分体式电动机的保护装置，使其可以灵活得布置到抽屉柜中。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的保护装置分为显示操作单元和采样保护单元，中间通过通讯线进行连接，从而构成分体式结构，位置布置灵活。所述的采样保护单元为微处理器采集模拟信号、八路开关量，并且输出四路断路器和4-20mA变送，从而对电动机的运行状态采集监控，并且及时对其进行保护。所述的微处理器分别连接到上位机和IXD显示屏，对采集的信息进行及时显示。所述的微处理器连接有寄存器，进行数据存储。所述的微处理器的型号为LPC2136。 所述的显示操作单元为微控制器接收按键信号，并且连接到IXD显示屏。所述的微控制器的型号为STC90C58RD。所述的显示操作单元和采样保护单元之间连接部分均采用RS485串口通讯。一种分体式电动机的保护装置，由于采用上述结构，该保护装置具有以下优点:1、采用分体式结构，在较小的空间中布置灵活；2、可以对不同电动机进行保护，应用范围广泛。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明；
图1为本实用新型一种分体式电动机的保护装置的结构框图；[0017]图2为本实用新型一种分体式电动机的保护装置显示操作单元的结构框图；图3为本实用新型一种分体式电动机的保护装置采样保护单元的结构框图；图4为本实用新型一种分体式电动机的保护装置微控制器的电路图；图5为本实用新型一种分体式电动机的保护装置按键信号的采集电路图；图6为本实用新型一种分体式电动机的保护装置四路断路器的输出电路图；图7为本实用新型一种分体式电动机的保护装置显示操作单元的软件流程图；图8为本实用新型一种分体式电动机的保护装置采样保护单元的软件流程图；在图1-3中，1、显示操作单元；2、采样保护单元；3、微控制器；4、按键信号；5、IXD显示屏；6、微处理器；7、模拟信号；8、八路开关量；9、四路断路器；10、4-20mA变送；11、上位机；12、寄存器。
具体实施方式
如图1-3所示，本实用新型为显示操作单元I和采样保护单元2，中间通过通讯线进行连接，从而构成分体式结构，位置布置灵活。采样保护单元2为微处理器6采集模拟信号7、八路开关量8，并且输出四路断路器9和4-20mA变送10，从而对电动机的运行状态采集监控，并且及时对其进行保护。微处理器6分别连接到上位机11和IXD显示屏5，对采集的信息进行及时显示。同时微处理器6连接有寄存器12，进行数据存储。显示操作单元I为微控制器3接收按键信号，并且连接到IXD显示屏5。显示操作单元I和采样保护单元2及其连接部分均采用RS485串口通讯。显示操作单元I采用的是台湾宏晶公司生产CPU STC90C58RD，其工作频率达到80MHZ，32K FRASH存储器1280字节RAM，具有体积小功耗极低，抗干扰能力强，宽温度工作范围，适用于各种工业控制，通过CPU的通讯口与本机装置实时进行通讯，收集到本机采集电动机运行时的各种状态及电压电流等参数，直观地在显示操作装置上进行显示，同时通过操作装置的按键设置电动机保护运行时各种技术参数，将其保存在CPU的EEPROM中，并通过RS45通讯将设置的参数传输的保护器的本体装置进行保护。采样保护单元2采用PHILIPS公司最新生产的基于ARM7TDM1-S内核的LPC2136微控制器芯片，利用其十位的A/D转换器实时地采集到电动机运行时电压电流值，将这些采集值计算后进行分析判断出电动机的运行情况，从而做出相应的保护动作。同时将这些电压及电流数据及电动机运行的状态，通过其两个通讯端口分别上送至上位机后台和保护器的显示操作部分装置，从而智能地完成了电动机的保护功能。本部分装置具有八路开关量8输入，具备外接按钮进行控制电动机的启停，同时有四路断路器9输出，其中一路对应保护故障动作信号，连接LCD显示屏5显示电动机实时运行状况，可配套显示操作部分进行工作，也可单独作为电动机保护使用，在此状况下可通过上位机进行参数的设置，此外装置还有4-20MA变送10功能，关联保护器的三相电流及两相线电压值，可上送至PLC等其他设备中进行电动机的参数监视。八路开关量8分别对应主回路开关QF，控制电动机接触器的辅助接点KM1、KM2、KM3，及外部控制电动机启动停止的按钮输入接点SB1，SB2，SS。信号采集通过光耦隔离24V和5V电路，保护了 5V电路。当有遥信输入时，光耦导通，VCC接上拉电阻，输出端输出低电平。单片机对遥信值进行处理判断，显示或控制电动机的工作状态。如图6为四路断路器9其中一个继电器输出，当微处理器6发出保护动作时，输出D021高电平信号，通过R202限流电阻，电流流经三极管的基极，使三极管处于放大区，继电器线圈有电流通过产生磁场，使K202闭合或断开，来控制回路的通断，进而起到控制电动机启动/停止及控制保护回路的动作。运用微处理器6的D/A输出引脚可调节输出的模拟电压值，配以以运放构成的压控恒流源来实现4 20mA变送10输出。运放采用直流24V供电。压控恒流源是采用了电流反馈方式来稳定电流的，使用的正向电流源电路，利用运放虚短的概念，使电位器VRl上的电压经运放构成的电压跟随器到达另一运放的反相输入端与其正向输入端电压相等，来获得一个I=U(AO)/R(VRl)的恒流源。当负载电阻RX1=500欧姆时，利用微处理器6的DAC功能输出电压U (AO)=0.5V，此时调节电位器VRl使得RXl上的电流为4mA，即得到4mA的恒流源；此后可以在程序中调节
U (AO)的大小来改变负载电流大小,实现了输出电压与负载电流的--对应,通过调节输入
电压可以方便获得Γ20πιΑ恒流源的变送功能得以完成。在实际应用中DAC功能输出的电压往往和某相电流或电压相关联，达到输入电压(T380V或电流(Γ5Α对应变送输出Γ20πιΑ。对于软件部分，本实用新型以 STC90C58R单片机为中心的控制系统，单片机结合一定的外围电路来完成按键信号采集及与本体信号传输等。图7是显示操作装置主程序流程图:步骤I为程序开始，步骤2为显示操作装置的系统初始化，步骤3到步骤8为主程序循环，其中步骤3是检测是否有按键按下？如是则进入步骤4判读是否是参数设置按键？如是则进入步骤5进行参数设置，如否程序则进入6判断是否是电动机启停控制按键？如是程序进入电动机控制启停的动作，如否程序则进入步骤8通过RS485通讯与采集保护本体装置传输信号，步骤9是将得到的电动机运行的状态及采集到的数据在LCD显示屏上显示后转到步骤3循环执行上述步骤。图8为采样保护单元的软件流程图:步骤10为开始步骤，步骤11定义微处理器LPC2136的输入输出管脚等初始化定义，步骤12定时器O中断初始化，步骤13是串口通讯中断初始化分别用于与上位机及显示操作部分进行通讯，步骤14开中断运行，步骤15是采样电动机实时运行时的电压及电流值，步骤16是将采集的值与设置的值比较判断电动机运行时的工作状况，是否进行保护，如是则进行步骤17进行保护告警动作，如否则回到步骤15程序循环运行。上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的保护装置分为显示操作单元(I)和采样保护单元(2)，中间通过通讯线进行连接，从而构成分体式结构，位置布置灵活。
2.根据权利要求1所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的采样保护单元(2 )为微处理器(6 )采集模拟信号(7 )、八路开关量(8 )，并且输出四路断路器(9 )和4-20mA 变送(10)。
3.根据权利要求1所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的微处理器(6)分别连接到上位机(11)和IXD显示屏(5)。
4.根据权利要求1所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的微处理器(6 )连接有寄存器(12)，进行数据存储。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的微处理器(6)的型号为LPC2136。
6.根据权利要求1所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的显示操作单元(I)为微控制器(3)接收按键信号(4)，并且连接到IXD显示屏(5)。
7.根据权利要求1或6所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的微控制器(3)的型号为STC90C58RD。
8.根据权利要求1或2或3或4或6所述的一种分体式电动机的保护装置，其特征在于:所述的显示操作单元(I)和采样保护单元(2)及其连接部分均采用RS485串口通讯。
专利摘要本实用新型公开了一种分体式电动机的保护装置，其特征在于所述的保护装置分为显示操作单元和采样保护单元，中间通过通讯线进行连接，由于采用上述结构，该保护装置具有以下优点1、采用分体式结构，在较小的空间中布置灵活；2、可以对不同电动机进行保护，应用范围广泛。
文档编号H02H7/08GK202978228SQ201220629649
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者束龙胜, 陈坚伟 申请人:安徽鑫龙电器股份有限公司