[发明专利]一种水泵故障检测保护装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泵控制技术领域，尤其涉及一种水泵故障检测保护装置及方法。

背景技术

现有的水泵控制大多是基于交流输入的直接驱动控制，对水泵运行电路部分缺乏完善的控制保护装置，当三相水泵其中一相的连线断开、两相短路或水泵扇叶卡死时，水泵电流就会急速增大时，由于现有的水泵控制系统中缺乏完善保护控制装置，无法及时断开水泵电源，导致水泵线圈发热甚至有燃烧的危险。

现有技术中，对水泵的检测方法通常都是先设置一堵转时的电流阈值，通过故障保护检测装置来检测水泵回路中的电流信号，并将此电流信号与预设的阈值比较，当水泵当前电流大于预设值时判断为堵转，停止驱动防止水泵，防止水泵被烧坏，提高了水泵的使用寿命。

但是在实际使用中，受环境、温度、负载等条件的影响会导致水泵在堵转时电流偏小达不到电流预设值不能及时保护；还有在水泵高速运转时突然其中一相或两相连接线断开时无法及时对水泵进行保护；或长期使用在腐蚀性较强的环境中，两相的连接线间发生短路时也不能及时对水泵进行保护。

在出现以上几种情况时，现有技术中的故障保护检测装置将无法及时对水泵进行保护，导致水泵出现损坏或烧坏，无法保证水泵安全运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能进行对水泵的各种故障进行检测并及时采取保护措施的水泵故障检测保护装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种水泵故障检测保护装置，包括主控制模块、驱动模块、故障保护模块和电流采样模块，所述主控模块与 驱动模块电连接并向所述驱动模块输出驱动信号驱动水泵运行；所述驱动模块电连接有采样电路，所述采样电路分别与所述电流采样模块和故障保护模块的输入端电连接，所述电流采样模块用于对水泵驱动回路的电流进行采样放大，所述故障保护模块用于检测水泵驱动回路的高于基准电压的采样电压并输出故障信号，所述主控制模块设有用于接收电流采样信号的采样信号输入端和用于接收故障信号的故障检测口，所述电流采样模块输出端电连接至所述采样信号输入端，所述故障保护模块输出端电连接至所述故障检测口；所述驱动模块还设有用于接收故障信号的故障输入端，所述故障护模块输出端与所述驱动模块的故障输入端电连接。

作为优选的技术方案，所述采样电路包括三路分别对水泵的U、V、W三相运行回路进行采样的采样电路。

作为优选的技术方案，所述电流采样模块至少与其中两路采样电路电连接，所述故障保护模块与三路采样电路电连接。

作为优选的技术方案，所述电流采样模块包括运算放大器，用于将采样电路的电流进行放大处理。

作为优选的技术方案，所述故障保护模块包括比较器，所述比较器的输入端与三路采样电路电连接，所述比较器的输出端分别与所述主控制模块的故障检测口和所述驱动模块的故障输入端电连接。

作为优选的技术方案，所述故障保护模块还包括三个分别与所述三路采样电路电连接的电压跟随器，所述采样电路通过所述电压跟随器电连接至所述比较器的输入端。

一种水泵故障检测保护的方法，包括所述故障保护模块检测到大于比较器的基准电压的电压采样信号时，同时向驱动模块和主控制模块输出故障信号，驱动模块根据故障接口输入的故障信号停止输出驱动水泵的信号的步骤。

作为优选的技术方案，还包括驱动模块将故障信号传送至主控制器模块，主控制模块根据故障信号和电流采样模块的采样电流判断故障类型，并停止向驱动模块输出驱动信号的步骤。

作为优选的技术方案，还包括故障保护模块未输出故障信号时，主控制器 根据电流采样模块的采样电路判断故障类型，并停止驱动模块输出驱动信号的步骤。

作为优选的技术方案，所述主控模块根据故障信号和电流采样模块的采样电流判断故障类型的方法是：

主控制模块根据采样电流直接或计算得出三相电流值，当得出的结果是其中一相或两相的电流值为零，其他相的电流值升高时，判断结果是水泵欠相；

当主控制器模块得出的结果是其中两相采样电路瞬间变大时，判断结果是水泵相相短路；

当主控制器模块得出的结果是三路采样电路瞬间变大时，判断结果是水泵堵转。