[发明专利]一种电动机测控保护装置及保护方法

说明书

本发明涉及电动机保护领域,公开了一种电动机测控保护装置及保护方法，包括数据采样模块、主控模块、人机交互界面、电源模块、告警及保护模块和通讯模块；数据采样模块包括电压互感器、电流互感器和零序电流互感器，主控模块通过数据采集模块采集的电压和电流信息计算得到正序电流、负序单流和零序电流，通过对检测的各电流、电压参数和设定的阈值进行比较来检测电动机是否出现不对称故障。

技术领域

本发明涉及电动机保护领域，具体涉及一种电动机测控保护装置及保护方法。

背景技术

电动机在使用过程中的电压、电流保护至关重要，如果电动机长时间工作在大电流状态，电动机内部产生大量热，严重时会损坏电动极的内部绕组。

传统的电动机保护主要由熔断器、接触器和热继电器构成的简单的过流保护系统，电动机的电源线路上接入以上保护器件，当电源电流高于热继电器的设定保护电流时，热继电器自动跳开，断开电源回路，如果电源电流的瞬时值大于热继电器的设定保护电流值时仍会触发这种保护方式，而且还需人工手动复位热继电器。

随着微机技术发展，现有电动机保护装置利用电压互感器和电流互感器采集电动机电源的电压和电流，电压或者电流出现异常时，控制器及时断开电源线路，但这种装置基于常规的过流保护理论，以电流幅值作为故障依据，只能检测对称的电动机故障，对于不对称的电动机故障不能进行有效监控和保护。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明是提供了一种电动机测控保护装置及保护方法，所要解决的技术问题是现有技术缺少对电动机的不对称故障保护。

为解决以上技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种电动机测控保护装置，包括数据采样模块、主控模块、人机交互界面、电源模块、告警及保护模块和通讯模块；

数据采样模块包括电压互感器、电流互感器和零序电流互感器；主控模块对数据采样模块采集的数据先进行AD转换再生成数字量电压信号和数字量电流信号；主控模块通过对称分量法对数字量电流信号进行计算得到正序电流、负序电流和零序电流；主控模块根据正序电流、负序电流、零序电流和数字量电压信号判断电动机的故障类型；主控模块通过通讯模块与外围主机进行数据交换；电源模块将220V交流输入转化为两路5V直流输出，向主控模块提供工作电压；主控模块分别电连接人机交互界面和告警及保护模块；告警及保护模块用来向外部执行元件输入控制驱动信号。

进一步，人机交互界面包括LCD显示屏、按键和指示灯；LCD显示屏用来显示数据采样模块采集到的电压和电流信息、电动机出现故障时的故障信息；按键用来设置电动机的保护参数。

其中，指示灯包括运行灯、动作灯、告警灯、跳位灯和合位灯。

进一步，主控模块按照MODBUS/RTU协议通过通讯模块与外围主机进行数据交换，外围主机支持远程修改主控模块的存储器数据。

应用上述一种电动机测控保护装置的一种电动机保护方法，包括以下步骤：

步骤一：主控模块初始化，读取储存的电动机保护参数；

步骤二：数据采样模块采集电动机的三相电压、三相电流和零序电流，主控模块对数据采样模块采集的电流和电压信息先进行AD转换在计算得到电压有效值、电流有效值和功率因数，电流有效值包括正序电流、负序电流以及零序电流；

步骤三：主控模块将计算好的电压、电流参数与各项电动机的保护参数阈值进行比较，判断检测的电流和电压是否异常，若无异常则返回步骤二继续测量，若出现异常则前往步骤四进行具体判断；

步骤四：如果出现短路，立即断开电动机电源，然后前往步骤五；如果是启动时间过长、堵转、负载过度、零序过流、过负荷或者低压，则开始计时，设定时间内如果数据采样模块检测的电流电压在设定的保护参数内，则返回步骤二，如果计时达到设定时间后，数据采样模块检测的电流电压仍是异常则前往步骤五；