[发明专利]一种基于单片机技术的电动机综合保护器及其保护方法

说明书

技术领域

本发明属于电动机技术领域，涉及一种基于单片机技术的电动机综合保护器及其保护方法。

背景技术

随着中国自动化水平的不断提高，对电动机运行的要求也就越来越高。传统的保护装置多采用分离元件或集成电路组成的电子线路，保护装置的灵敏性和可靠性都不是很高。为满足自动化生产的要求，迫切需要开发和完善电动机的控制和保护装置。因此，开发一种可靠性好、灵敏度高、动作迅速、方便实用的电动机综合保护器具有重要的现实意义。随着电子科学技术的快速发展，应用微处理器设计电动机综合保护器已成为发展的必然趋势。

申请号为CN201310471780.3的中国发明专利公开了一种基于单片机的JDB电动机保护器，包括电流互感器、电压互感器、检测模块、电流整定模块、模数转换模块、单片机、继电器执行模块、无线通讯模块、以太网模块和显示与操作模块；电流互感器，用于实时采集电动机电流信号，并将电流信号发送给检测模块；电压互感器，用于实时采集电动机电压信号，并将电压信号发送给检测模块；检测模块，用于将接收到的电压信号和电流信号进行检测，并生成检测信号发送给单片机；模数转换模块，用于将接收到的检测信号与电流整定模块提供的基准电流值进行比较，并生成数字信号发送给单片机；单片机，用于对接收到的数字信号进行分析处理，并将处理后的数字信号发送给无线通讯模块、以太网模块和显示与操作模块，还生成驱动信号发送给继电器执行模块；电流整定模块，用于向模数转换模块提供基准电流值；显示与操作模块，用于显示单片机发送的信号；还用于实现电动机的人工操作；通讯模块，用于将单片机发送的信号无线传输到控制台；以太网接口，用于将单片机发送的信号通过以太网传输到控制台。

该专利实现了利用单片机技术对电动机进行保护，但是在可靠性、灵敏度等方面仍然不能满足现在的技术要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于单片机技术的电动机综合保护器，包括单片机，A/D转换模块，电源模块，电流互感器，电流信号调理模块，变压器，电压信号调理模块，JTAG通讯模块，输入单元，复位单元，继电器，接触器和显示单元，

所述电流互感器用于实时采集所述电动机的电流信号，并将采集到的所述电流信号送给所述电流信号调理模块；所述电流信号调理模块通过2K精密采样电阻将交流电流信号转成交流电压信号，然后再经精密整流电路以及滤波电路转换成合适的直流电压信号，并将所述直流电压信号送给所述A/D转换模块；

所述变压器用于实时采集所述电动机的电压信号，并将采集到的所述电压信号送给所述电压信号调理模块；所述电压信号调理模块采用单相桥式整流电路，用于将交流电压信号转换成适合的直流电压信号，并将所述直流电压信号送给所述A/D转换模块；

所述A/D转换模块用于将模拟信号转换成所述单片机可以识别的数字信号，并且将转换的信号输送给所述单片机；

所述电源模块用于将系统输入的5V电压转换成所述A/D转换模块所需要的±12V电压以及所述单片机所需要的3.3V电压；

所述JTAG通讯模块用于向所述单片机写入程序以及调试所述保护器的功能；

所述输入单元用于在所述单片机上设置电流阀值以及电压阀值；

所述复位单元，用于所述单片机上电复位以及人工复位；

所述单片机，用于获取设定值以及电流、电压的实际值，并将实际电流、电压值与输入单元在所述单片机上设置的电流阀值以及电压阀值设定值进行比较，向所述继电器输出相应的控制信号，并将实际电流、电压以及设置的阀值输出到所述显示单元显示；

所述继电器接受所述单片机发送的控制信号，控制接触器开合；

所述接触器通过所述继电器的控制，开合三相电源和所述电动机的连接，实现对所述电动机的保护。

进一步的，所述继电器的常开触点与所述交流接触器线圈串联。

进一步的，所述电动机的三相电分别与所述接触器三个常开触点串联。

进一步的，所述A/D转换模块采用16位A/D转换芯片。

进一步的，所述A/D转换芯片为AD7656芯片。

进一步的，所述单片机采用STM32F103芯片。

进一步的，所述电流互感器为DL-CT14C。

进一步的，所述显示单元为LCD显示屏。

进一步的，所述LCD显示屏采用TFTLCD显示屏。

进一步的，通过所述保护器对所述电动机保护的方法，所述方法包括：