一种三相电动机电压监控器的制作方法

本发明涉及机电保护和故障诊断技术领域，尤其是一种三相电动机电压监控器。

背景技术：

三相电动机电压监控器是指电动机在启动和运行过程中出现短路、堵转、过载、缺相、欠压、过压、失衡、漏电、轻载等故障时有很灵敏的保护作用，能及时有效可靠的保护电动机。三相电动机电压监控器根据电动机的额定电压，通常具有多种电压规格，如220vac、380vac、440vac、460vac等，不同额定电压电动机搭配相应的电压值规格的三相电动机电压监控器使用，终端客户使用时需根据电动机的电压值去选择购买不同规格的产品。如此单个规格的三相电动机电压监控器，仅能用在一种电压值的电动机上，使用范围非常窄，生产厂家需要同时开发不同电压值规格的产品，增加了生产投入，加重了企业负担，也给终端客户增加了购买成本。而且，在某一规格的三相电动机电压监控器，其保护电压的安全范围在出厂时就已固定设置，后期无法再另行设置其安全范围比例，灵活性差，适应性低。

此外，目前市场上的电动机耗能严重，在使用中就会产生大量的电能浪费，造成客户成本的增加。

技术实现要素：

本发明的目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种三相电动机电压监控器，解决电压值不同的电动机不能通用三相电动机电压监控器、电压保护安全范围无法设置以及电动机费电等问题。

本发明的技术方案：包括有采样输入模块、滤波转换电路、微型处理模块、显示模块、按键设置模块、继电器执行模块以及输出驱动放大模块；所述三相电压采样模块分别连接电动机的三根火线，并实时采集三相市电电压，且与滤波转换电路电性连接；所述滤波转换电路连接微型处理模块，用于对采集的三相电压进行滤波，将三相电压转换成低压输出；所述按键设置模块设有用于输入过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的选择指令；所述微型处理模块分别连接显示模块、按键设置模块、继电器执行模块以及输出驱动放大模块，所述微型处理模块由微型单片机及其外围元件组成的数据处理系统构成，并且微型处理模块设有多个过欠压预设值存储单元、相序检测程序、电压不平衡检测程序、相位丢失检测存储单元及比较器，所述微型处理模块根据按键设置模块输入的过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的选择指令，控制比较器比较实时三相市电电压与相应的过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测，并根据比较结果控制输出驱动放大模块，从而控制继电器执行模块的输出；所述继电器执行模块用于在微型处理模块发送的驱动信号控制下执行继电器断开/闭合动作。

采用上述技术方案，通过按键设置模块将过欠压预设值选择指令输入至微型处理模块，微型处理模块控制比较器比较实时三相市电电压与相应的过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测，并根据比较结果控制输出驱动放大模块，控制继电器执行模块的输出，从而控制电压的输出，因此，通过设置不同的过欠压预设值，可以实现适应不同规格的电动机，另外也可以对保护电压安全范围比例进行设置，达到了可以灵活设置不同电压规格以及保护电压值设置，极大的提高了产品的适应性。

本发明的进一步设置：显示模块连接微型处理模块，用于显示包括实时采集的市电电压值和所选过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的故障状态。

采用上述进一步设置，能够实时显示各类信息，方便用户读取和维护。

本发明的再进一步设置：输出驱动放大模块还连接有调压模块，调压模块的输出端连接电动机。

采用上述再进一步设置，接收输出驱动放大模块输出的控制信号，以控制电动机的转速，实现调节电动机的能耗，从而达到节电降耗的目的。

本发明的再更进一步设置：还包括有输入接线口、输出接线口以及接触器接线口，所述输入接线口、输出接线口以及接触器接线口均设置有接插件接口以及插片接口两种接口。

采用上述再更进一步设置，提供多种接线方式，用户根据需求选择合适接线方式，具有便利性。

附图说明

图1为本发明具体实施例的结构框图；

图2为本发明具体实施例的程序流程图；

图3为本发明具体实施例的电路原理图；

图4为本发明具体实施例的外形结构图；

其中，输入接线口1，输出接线口2，接触器接线口3，接插件接口4，插片接口5。

具体实施方式

如图1-图3所示，包括有采样输入模块、滤波转换电路、微型处理模块、显示模块、按键设置模块、继电器执行模块以及输出驱动放大模块；三相电压采样模块分别连接电动机的三根火线，并实时采集三相市电电压，且与滤波转换电路电性连接。滤波转换电路连接微型处理模块，用于对采集的三相电压进行滤波，将三相电压转换成低压输出。按键设置模块设有用于输入过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的选择指令；按键包括有选择键、上下调整键以及控制键。

微型处理模块分别连接显示模块、按键设置模块、继电器执行模块以及输出驱动放大模块，微型处理模块由微型单片机及其外围元件组成的数据处理系统构成，微型单片机可选择合适的市售芯片，本具体实施例中选用了stm8l052c6型单片机芯片。微型处理模块设有多个过欠压预设值存储单元、相序检测程序、电压不平衡检测程序、相位丢失检测存储单元及比较器，比较器可以选用运算放大器构成，也可以如本具体实施例中通过微型单片机内部程序实现。微型处理模块根据按键设置模块输入的过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的选择指令，控制比较器比较实时三相市电电压与相应的过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测，并根据比较结果控制输出驱动放大模块，从而控制继电器执行模块的输出；继电器执行模块用于在微型处理模块发送的驱动信号控制下执行继电器断开/闭合动作。相序检测程序用于相序核对，电压不平衡检测程序用于检测三相电压是否平衡，检测任何两相间的电压值相差是否过大，相位丢失检测存储单元用于检测相位是否丢失。

显示模块连接微型处理模块，并且包括有lcd显示屏，其用于显示包括实时采集的市电电压值和所选过欠压预设值、相序检测、电压不平衡检测、相位丢失检测的故障状态。

本发明具体实施例工作原理：微型处理模块通过内部程序控制电压采集单元对实时电压采样，滤波转换电路对采集的三相电压进行滤波，将三相电压转换成低压输出，通过按键设置模块设置保护电压规格以及保护电压比例，经微型处理模块计算处理，并通过显示模块显示，驱动继电器进行相应动作，以驱动外部连接接触器进行相应动作输出。例如，将电压规格选择为120vac，保护电压比例设置为25%，当采样到电压在90vac-150vac之间时，此时微型处理模块判断运行正常，显示模块显示正常；当电压低于90vac或高于150vac时，微型处理模块判断运行进入保护状态，控制继电器断开，从而关闭电动机的运行。当检测到电动机出现过压、欠压、漏电、缺相、三相不平衡等故障时，微型处理模块触发继电器执行模块动作完成保护输出，并显示模块显示故障信息进行故障判断。本发明的电压规格的设计上达到0-650vac可设置，这样可以满足目前国内外市场上所有三相电动机设备。在保护电压比例设置上范围在1%-18%，在满足于电动机的安全范围，以达到更好保护不被损坏。

输出驱动放大模块还连接有调压模块，调压模块的输出端连接电动机。接收输出驱动放大模块输出的控制信号，以控制电动机的转速，实现调节电动机的能耗，从而达到节电降耗的目的。

如图4所示，本发明还包括有输入接线口1、输出接线口2以及接触器接线口3，输入接线口1、输出接线口2以及接触器接线口3均设置有接插件接口4以及插片接口5两种接口。接插件接口4通常通过接插件与外部线路或器件连接，插片接口5提供接线插片用于连接外部线路或器件。