[发明专利]电动机状态检测和启动过程判别方法有效
申请号: | 200810196148.1 | 申请日: | 2008-09-12 |
公开(公告)号: | CN101349737A | 公开(公告)日: | 2009-01-21 |
发明(设计)人: | 张杭;王俊峰;李晨阳 | 申请(专利权)人: | 南京因泰莱电器股份有限公司 |
主分类号: | G01R31/34 | 分类号: | G01R31/34;H02P1/02;H02H7/08 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 | 代理人: | 张苏沛 |
地址: | 211100江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电动机 状态 检测 启动 过程 判别 方法 | ||
技术领域
本发明针对于中小型电动机的各种状态进行实时检测,特别是对电动机的启动状态进行准确地判断,为电动机在各种状态下的保护提供了有力的保障。
背景技术
如今电力系统中微机保护装置普及,而针对于电动机的保护现行的通常还是包含过流、过负荷、过热、启动、堵转、高低电压保护等等。其中速断保护要躲开电动机启动时的大电流;定时限(反时限)过流要躲开电动机的启动时间;启动保护通常只是在启动状态时有效;堵转则应该反映的是电动机的卡涩现象。上述几种保护都和电动机的实时状态密切相关,而电动机启动状态无疑是其比较特殊而且又至关重要的组成部分。因此,如何准确、可靠的检测电动机的实时状态,特别是电动机的启动状态直接关系到电动机相关的保护。在现有的一些状态判别中很多通过辅助开关量,如转速开关来判断,但是现在很多电动机并没有这些辅助接点;也有通过固有延时来躲避电动机启动,即认为电动机的启动时间固定化,但是即使同类型的电动机也会存在差异,这种方式有很大的弊端。
发明或实用新型内容
为了解决现有技术中存在的缺陷,本发明采用如下技术方案:
一种电动机状态检测和启动过程判别方法,
设定变量:电动机状态变量S,取值0,1,2,分别对应于电动机的停运状态、启动状态和运行状态;计数器Counter和延时变量T;
通过对模拟量的实时采集,得到电动机电流的幅值大小I;
预设置一个常量,电动机的额定电流In;
通过中断调用方式进入状态检测判断:电动机的最原始状态S=0(停运状态)开始,判断采样电流I大小,如果大于In,则计数器Counter加1,如此连续计数3次则将电动机状态置为1(启动状态);倘若采样电流I<0.05In,则认为电动机状态仍然在S=0(停运状态);倘若电流I在0.05In和In之间,则认为电动机已经有电流,先置为状态S=1,同时设置延时变量T一个时间值(比如10S),通过在T时间内的继续检测来判定电动机是在何种状态;
当电动机状态在S=1(启动状态)时,继续比较采样电流I跟In间的大小,如果I>In,说明电动机电流没有回落,电动机状态仍然在S=1(启动状态);倘若0.05In<I<In,则通过判断延时变量T是否为零而判断电动机状态是S=1(启动状态)还是由于电流的回落到达了S=2(运行状态);为了保证可靠性,状态1转变为状态2同样要判断连续累计3次;
当电动机状态在S=2(运行状态)时,通过比较电流I与0.05In的大小来判断电动机是否进入了状态S=0(停止状态)。
本发明创造的有益效果:
抛开了传统的只是靠固有延时设置来躲避电动机启动的思想,同时摒弃了复杂的辅助判据,仅仅依靠电动机的电流对电动机的三种状态进行准确捕捉,从而进行可靠的保护。简单、易行、高效、可靠。
附图说明
图1是本发明实施例的电动机启动曲线示意图;
图2是本发明实施例的状态判别流程图。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明创造的技术方案做进一步的说明。
为了准确、可靠的判断电动机的各种状态,本发明实施例采用电流突变的曲线来分辨状态。
本发明实施例的技术方案是:
本发明将电动机的状态分为三种:停运、启动和运行。研究发现电动机的启动过程就是一个电流发生突变的过程。电动机的启动电流通常为额定电流的4~8倍。即使在各种降压启动的模式下,其启动电流也会超过额定电流的2~3倍。电动机在停运状态时电流很小,或者认为为零,电动机启动后则迅速增加到大电流,然后电流逐渐回落降低到稳定运行时的工作电流。由此可以得出电动机启动的曲线如图1所示。根据电动机启动曲线,发明人有理由做出如下分析:不管是直接启动还是降压起动,电动机启动过程均有一个超过额定电流In的然后回落的过程,发明人可以通过对电流幅值的实时采样检测来判断电动机当前所处的状态。
具体在微控制器上实现的方式:
如图1、图2所示,图1为本发明实施例的电动机启动曲线示意图;图2是本发明实施例的状态判别流程图。
根据图1电动机启动曲线的示意图,发明人设计了图2所示的流程图,从而可以做如下的程序处理:
首先设定几个变量,电动机状态变量S,取值0,1,2,分别对应于电动机的停运状态、启动状态和运行状态;计数器Counter和延时变量T;
通过对模拟量的实时采集,得到电动机电流的幅值大小I;
预设置一个常量,电动机的额定电流In;
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