[实用新型]无线智能电机综合保护控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机保护装置。

背景技术

电机保护器是最近十多年才发展起来的一种新型电子式多功能电动机综合保护装置。它集过（轻）载保护、缺相、过（欠）压、堵转、漏电、接地及三相不平衡保护等低压保护于一身，具有设定精度高、节电、动作灵敏、工作可靠等优点，是传统热继电器的理想替代产品。它通常是由电流传感器、比较电路、DSP或单片机、出口继电器等几个部分组成，目前市面上国外有如AB、施耐德等产品，国内品牌比较多如珠海拓普、雅达等，应该说国内电机保护器厂家是近10年发展起来的，现在处于起步阶段，目前国内电机控制应用还是以传统应用为主，但也有部分企业开始采用电机保护器。

目前以PLC、DCS等为主的控制系统已成为新建工程的必选件，目前工厂多采用“PLC或DCS控制系统+配电柜+就地控制箱”方式对现场电机设备实施控制和监视。三者之间必须通过电缆连接才能实现对电机设备的控制功能。以控制单台普通电机为例，控制柜与配电柜之间至少需要一根6芯电缆，控制柜与就地控制箱之间至少需要一根4芯电缆。当控制柜、配电柜、就地控制箱就位后，现场需要花费数月的时间和精力进行安装、挖电缆沟、安置电缆桥架、敷设电缆、电缆效线、调试等工作，可谓耗时又耗力。目前典型的工厂低压配电系统的配置为：每个抽屉必须使用至少6芯电缆与PLC或DCS控制柜的IO模块进行有效连接。每个抽屉必须使用至少4芯电缆与就地控制箱进行有效连接。在此配置中涉及了很多器件：接触器、断路器、中间继电器、端子、热继、IO模块等，这样不宜于排除故障点，维护成本高，备品备件多；且仅能监视运行、停止、电源、遥控4个开关量信号点。

“无线智能电机保护器”的原理如图1所示意，从图中可看出使用了很少器件，非常容易排除故障点，也不需敷设电缆，可足不出控制室便能对每台电机的过载、堵转、短路、轻载、不平衡、断相、过压、欠压、漏电、零序等故障引起的危害予以保护；实时测量并显示三相电流及其相角；三相电压及其相角；三相线电压及其相角；单相有功功率、无功功率、视在功率；三相总有功功率、总无功功率、总视在功率；功率因数、频率；有功电度（KWH）、无功电度（KVARH）、视在电度（KVAH）；还有其他如: 谐波分析、开关量输入输出、通信功能、事件记录功能、自诊断功能等。为工厂生产提供更多的决策信息。

针对目前应用情况，若使用电机保护器可省掉挖电缆沟、安置电缆桥架、敷设电缆、电缆效线等耗时工作，为工厂早日开工节约了大量的人力物力和宝贵的时间。使用电机保护器后还可以减少故障点，备品备件也大为减少，为以后工厂发生事故快速恢复生产提供强有力的保证。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种无线智能电机综合保护控制器，以克服现有技术存在的前期敷设大量电缆、挖地沟、架桥架，成本增加，后期维护成本高、故障排除难、采集信息量小、无法实时监测、达不到智能化等不足。

本实用新型采用的技术方案是：它包括

DSP处理中心，用于运算处理各模拟量、数字量的相关操作，同时操作电机启停，决定液晶显示器的现实内容，响应和应答通信功能，他是本系统现场的核心；

电源，用于对整个系统的电能供给；

DI输入器，用于用户DI信号输入采集；

DO输出器，用于用户DO控制信号的输出；

LCD点阵彩色液晶显示器，用于给用户提供相关显示的接口；

ZigBee无线网络，用于现场设备与监控中心或设备与设备的无线监控数据通信之一；

485总线通信网络，用于现场设备与监控中心或设备与设备的无线监控数据通信之一；

232串口通信网络，用于上位机对现场设备数据读取或软件升级的通信；

AO输出器，用于用户对现场设备的AO输出控制；

键盘，用于用户现场相关操作。

ZigBee无线网络、485总线通信网络、232串口通信网络分别连接上位机集中控制、监测、显示器。

电源使用380VAC交流电经电压取压、电流互感器后经AD转换器转换。

DSP处理中心与启、停及紧急停止按钮连接。

以上技术方案的基本原理为：电机运行中常常会出现不正常的运行状态。这些不正常的运行状态包括：过载、堵转、短路、轻载、不平衡、断相、过压、欠压和漏电。电机保护是在检测三相电压UA、UB、UC，三相电流IA、IB、IC和漏电流IL的基础上做出的。具体过程如下：

 (1) 通过无线通信或RS485方式，由PC、PLC或DCS发出控制信号，实现远程控制电机设备启停；