多功能電機綜合控制保護裝置的製作方法

2023-05-20 04:33:36

本發明涉及電機保護技術領域，尤其涉及多功能電機綜合控制保護裝置。

背景技術：

電機智能保護器是設計用於工礦企業等380/660V低壓配電網電動機的保護、測控，其具有實時測量、保護、監控、顯示、通訊等功能。保護器基於先進的集成電路及微機技術，採用微處理晶片作為核心運算單元，運算速度快、可靠性高，並具有完善的通訊功能和模擬變送輸出能力。對電機提供多方面完善的綜合保護，性能可靠，操作方便，且便於安裝維護等優點。保護範圍和靈敏度都比熱繼電器高，可以有效避免以往常常是電機燒壞，熱繼電器卻不動作的情況，是熱繼電器的理想升級產品。

然而現有的電機保護器大多結構簡單，功能單一，無法滿足目前市面上多功能的使用需求，對於不同的電機類型和數量，必須配置不同的保護器和相匹配的保護器數量才能對電機進行保護，這樣不僅操作起來較為複雜，且提高了購置成本，再有就是，現有的電機保護器對電機的保護程度不高，常常還是會使電機損毀，無法滿足生產需求，為此我們設計出多功能電機綜合控制保護裝置，來解決上述問題。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的多功 能電機綜合控制保護裝置。

為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案：

多功能電機綜合控制保護裝置，包括電流傳感器、電壓傳感器、保護控制模塊、操作顯示模塊和電源模塊，所述電流傳感器直接穿在電機控制櫃的三相主迴路上，所述電壓傳感器設置於電機控制櫃的變壓器線路上，操作顯示模塊設置有防水式按鍵和10寸雙色高亮LED顯示屏,所述電源模塊與保護控制模塊電性連接；

所述保護控制模塊與電機控制櫃內的控制線路連接，設置有HMI接口、電源輸入、通訊接口、開關量輸入、開關量輸出、開關量輸出、開關量輸出、一號電機互感器輸入、二號電機輸入互感器、開關量輸出、開關量輸出和開關量輸入，所述HMI接口與操作顯示模塊連接，所述電源輸入為DC24V輸入，與電源模塊連接，所述通訊接口為2X-RS485接口，一口連接後臺配置軟體，二口連接擴展模塊，所述一號電機互感器輸入和二號電機輸入互感器均為3相電流互感器輸入及零序電流或系統電壓輸入。

優選的，所述開關量輸入根據輸入類型為電壓或開關量，選擇接線方式。

優選的，所述開關量輸出為獨立的沒有公共端的開關量輸出。

優選的，所述開關量輸入根據輸入類型為電壓或開關量，選擇接線方式。

優選的，所述開關量輸出為獨立的沒有公共端的開關量輸出。

優選的，所述開關量輸出為帶公共端的開關量輸出。

優選的，所述開關量輸出為帶公共端的開關量輸出。

優選的，所述開關量輸入為輸入類型為不帶電壓的開關量。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1、採用10大尺寸雙色高亮LED，防水薄膜輕觸按鍵，操作簡單直觀。

2、硬體核心部件採用32位高速數字處理技術，邏輯運算實時，保護運算速度快，採樣精度高，動作速度快。

3、控制功能全面，具備風機類(排煙及加壓送風機、兩用單速風機、消防兼平時兩用雙速風機或排風排煙雙速風機、平時用雙速風機、普通風機和射流風機聯動排風機等共計6大類42種控制方案)、水泵類(消防泵、生活給水泵、熱水循環泵、冷凍冷卻水泵和排水泵共計5大類64種控制方案)、其他類(照明、電機可逆、普通防火捲簾門、雙速電機等)就地控制、兩地控制、樓宇控制、消防聯動控制、液位控制、消火栓箱控制等等多種控制功能。

4、裝置集成了所有圖集，用戶可根據實際需要在線選取相應控制功能。

5、各項保護功能參數均可以通過計算機設置調整，適用範圍廣，靈活方便。

6、保護功能全面，具備漏電、欠壓、過壓、三相不平衡、過載、短路等多種保護功能，用戶可根據實際需要選擇相應保護功能。

7、啟動方式齊全：全壓啟動運行方式、軟啟動運行方式、星三角運行方式、自藕減壓運行方式，用戶可根據實際需要在線選擇相應控制功能。

8、運行方式齊全：單臺運行、多臺運行(一用一備、自動輪換、兩用一備)，用戶可根據實際需要在線選擇相應控制功能。

9、具備先進的RS485通信功能，通信規約簡單透明，方便與各種監控系統聯網運行。

10、具有先進的軟硬體自檢功能。

11、採用統一的軟硬體平臺，各種邏輯控制功能可遠程靈活配置，極大的方便現場使用維護和更換。

附圖說明

圖1為本發明提出的多功能電機綜合控制保護裝置的結構示意圖；

圖2為本發明提出的多功能電機綜合控制保護裝置的電路原理邏輯圖。

圖中：1HMI接口、2電源輸入、3通訊接口、4開關量輸入、5開關量輸出、6開關量輸出、7開關量輸出、8一號電機互感器輸入、9二號電機輸入互感器、10開關量輸出、11開關量輸出、12開關量輸入。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方 案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-2，多功能電機綜合控制保護裝置，包括電流傳感器、電壓傳感器、保護控制模塊、操作顯示模塊和電源模塊，電流傳感器直接穿在電機控制櫃的三相主迴路上，電壓傳感器設置於電機控制櫃的變壓器線路上，操作顯示模塊設置有防水式按鍵和10寸雙色高亮LED顯示屏,電源模塊與保護控制模塊電性連接；

保護控制模塊與電機控制櫃內的控制線路連接，設置有HMI接口1、電源輸入2、通訊接口3、開關量輸入4、開關量輸出5、開關量輸出6、開關量輸出7、一號電機互感器輸入8、二號電機輸入互感器9、開關量輸出10、開關量輸出11和開關量輸入12，HMI接口1與操作顯示模塊連接，電源輸入2為DC24V輸入，與電源模塊連接，通訊接口3為2X-RS485接口，一口連接後臺配置軟體，二口連接擴展模塊，一號電機互感器輸入8和二號電機輸入互感器9均為3相電流互感器輸入及零序電流或系統電壓輸入，開關量輸入4根據輸入類型為電壓或開關量，選擇接線方式，開關量輸出5為獨立的沒有公共端的開關量輸出，開關量輸入6根據輸入類型為電壓或開關量，選擇接線方式，開關量輸出7為獨立的沒有公共端的開關量輸出，開關量輸出10為帶公共端的開關量輸出，開關量輸出11為帶公共端的開關量輸出，開關量輸入為12輸入類型為不帶電壓的開關量。

本發明的保護功能有：

短路保護：對啟動器負載側任一相出現的短路故障，本裝置設置短路保護，當出現短路故障時瞬時跳閘。考慮啟動器的接觸器開關的容量，當短路電流大於10倍額定電流時，可通過短路閉鎖的投退決定是否跳閘。

定時限過流保護：對負載側出現的過載故障，本裝置設置定時限過流保護，同時也作為短路保護的後備保護。

過載反時限保護：反時限保護元件是動作時限與被保護線路中電流大小自然配合的保護元件，通過平移動作曲線，可以非常方便的實現全線路的配合。本裝置提供三種反時限方式(依據IEC225－4標準)，可以通過整定控制字選擇其中一種，構成反時限過流保護。

其中：TP為時間常數，範圍為(0.05～10)(一般取1.5)；

IP為啟動電流，I為故障電流；

t為跳閘時間。

相間過流反時限動作條件如下：

●I>IP；I為故障電流定值，IP為啟動電流；

●T>t；t為跳閘時間；

欠流保護：啟動結束後，負載側出現欠流故障，本裝置設置欠流保護。

堵轉保護：啟動結束後，負載側出現堵轉故障，本裝置設置堵轉保護。

不平衡保護：啟動結束後，負載側出現電流不平衡，本裝置設置不平衡保護，不平衡判別係數為最大相電流減最小相電流再除以最大相電流後所得。不平衡保護動作可選擇跳閘或告警。

缺相保護：啟動結束後，負載側出現缺相，本裝置設置缺相保護，缺相判別使用最小相電流。

逆相保護：負載側出現相序錯誤，本裝置設置逆相保護，逆相判別使用相電流夾角。

低電壓保護：當系統電壓小於低電壓保護定值時，低電壓保護經整定延時動作，低電壓動作可選擇跳閘或告警。

過電壓保護：當系統電壓大於過電壓保護定值時，過電壓保護經整定延時跳閘。

對於保護控制模塊，可根據用戶需求，選取相應的國標圖集,選擇電機的啟動方式和運行方式，滿足不同要求的邏輯控制操作，保護模塊是對採集的模擬量及開關量進行快速的採樣並完成各種運算處理,在出現故障時能根據故障性質決定跳閘或報警,還可通過RS485通訊接口與各種監控系統進行通訊；

本發明採用32位高速數字核心處理技術，為各種風機水泵應用 電路推出的新一代集保護、測控、通信一體化的智能型保護控制裝置。以國家與行業的有關標準、規範和規定為依據，數字處理控制技術為核心，通過微電子技術、數據傳輸技術、軟體技術等技術的應用，解決了傳統電機控制保護產品能耗高、對環境不良影響大以及分立元件多、接線複雜、調試麻煩、難以實現系統自動化和網絡化管理等問題，使電氣設計、生產和使用更加規範化和模式化，可大大增強各類常用的水泵、風機、空調、照明等設備使用的安全性和可靠性，完全滿足工業中各類電機常用的控制保護技術要求和現場工況要求。具有雙RS485雙通信接口，以實現供電系統的各種保護功能及自動化控制功能。開放的通信平臺，方便與各種通信分站連網，可以真正的實現工業電氣自動化控制的各種要求。採用一體化設計，即各種不同的控制邏輯、保護邏輯按照不同的技術要求集成在一套軟硬體內，各種控制邏輯和保護邏輯可現場在線編輯，極大的方便用戶選擇不同的控制邏輯和保護邏輯。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。