基于微电机动作的电机启停系统及方法与流程

本发明涉及电机控制的技术领域，尤其是涉及一种基于微电机动作的电机启停系统及方法。

背景技术：

市场现有接触器运行状态大都是以线圈吸合带动动静触点闭合，断电后依靠弹簧的反作用力使触点断开，其优点是具有物理阻断功能，断电后，被控制的设备可以完全脱离电源，过压、过流性较好，缺点是线圈吸合耗电且有较大噪音，线圈发热温升较高，启动/停止时噪音较大，有强火花产生，无电压、电流、电量监测功能，无过流、漏电、缺项保护功能，无触点温度监测功能，无通讯功能；还有固态继电器，其优点是启动时无火花，无噪音，缺点是不具备物理阻断功能，断电后，被控制的设备还挂在电网上，过压、过流保护性较差，耗电随负载功率增大而增大，温升同样明显且需要较大散热片，无电压、电流、电量监测功能，无过流、漏电、缺项保护功能，无通讯功能。

现有技术的热继电保护器大都是以过流后的线圈发热带动触点断开，进而以控制电路控制接触器断开来实现保护，只有一个保护阈值，且阈值由机械特性实现，一致性较差，误差较大，保护的时延长，没有通讯功能，当接触器触点粘连时不能作为接触器使用；

现有技术的断路器大都是人工手动开关，当接触器不能断开时，须依靠人力手动操作断开断路器，保护不够及时，对人的安全有一定隐患。

因此，现有技术的断路器、接触器、热继电器的智能性差，保护性能单一，有待提高，使用现有技术线圈接触器的电机启停系统的可靠性差，保护功能少，智能性差，运行时耗电高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于微电机动作的电机启停系统基于微电机动作的电机启停系统及方法，通过对现有技术的继电保护装置的智能性进行提高，全方位对负载设备进行主动式预诊断和故障诊断报警，进而提高电机启停与运行的可靠性，并使运行电能近零能耗，且易于形成新一代智能电气标准。

第一方面，本发明提供了一种基于微电机动作的电机启停系统，包括：

微电机动作装置、启动按钮以及停止按钮；

所述微电机动作装置包括微电机动作接触器、微电机动作热继电保护器、微电机动作断路器，所述微电机动作接触器、所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作断路器通信相连；

所述微电机动作控制装置采用微电机带动所述微电机动作控制装置的触点的吸合；

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机；

或者；

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过星角启动的方式连接启动电机。

优选的，所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机包括：

所述微电机动作断路器、所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机包括：

所述停止按钮的一端与外接电源相连；

所述停止按钮的另一端与所述启动按钮的一端相连；

微电机动作热继电保护器包括微电机动作热继电保护器动触点；微电机动作接触器包括微电机动作接触器动触点，所述微电机动作接触器包括微电机动作接触器主触点、微电机动作接触器第一辅助触点、微电机动作接触器第二辅助触点；

所述停止按钮的另一端与所述微电机动作热继电保护器辅助触点一端相连，所述微电机动作热继电保护器动触点另一端接地；

所述微电机动作接触器包括微电机动作接触器主触点、微电机动作接触器第一辅助触点、微电机动作接触器第二辅助触点；

微电机动作接触器第一辅助触点并联于所述启动按钮的两端并通过指示灯与所述微电机动作热继电保护器辅助触点一端相连；

在所述停止按钮的另一端与所述微电机动作热继电保护器的辅助触点的一端之间串有所述微电机动作接触器第一辅助触点以及指示灯；

在外接电源与电机之前串有所述微电机动作断路器、所述微电机动作接触器主触点以及微电机动作热继电保护器。

优选的，所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过星角启动的方式连接启动电机包括：

所述微电机动作装置还包括微电机动作时间继电器；

所述微电机动作接触器包括第一微电机动作接触器、第二微电机动作接触器以及第三微电机动作接触器；

所述电机动作接触器、微电机动作断路器以及所述电机动作时间继电器均包括主触点以及辅助触点；

所述第一微电机动作接触器的主触点通过所述微电机动作热继电保护器与电机相连；

所述第二微电机动作接触器的主触点与电机相连；

在所述第一微电机动作接触器的主触点与所述第二微电机动作接触器的主触点之间串有所述第三微电机动作接触器的主触点；

所述停止按钮、所述启动按钮依次相连；

所述第一微电机动作接触器的辅助触点、所述第三微电机动作接触器的辅助触点、所述微电机动作时间继电器依次相连，并并联于所述启动按钮的两端。

优选的，所述微电机动作装置包括微电机、微控制器，主动轮、从动凸轮、连杆以及阻尼弹簧；

所述微控制器带动所述微电机的工作，所述微电机的输出轴与主动轮相连，所述主动轮与所述从动凸轮相啮合，所述从动凸轮轴向有深浅不一连续的凹槽；

所述连杆与所述凹槽相连，所属连杆另一端穿过阻尼弹簧与动触点相连，所述微电机控制所述主动轮转动，进而带动所述从动凸轮转动，从动凸轮的凹槽内的凹凸点驱动所述连杆运动，所述连杆带动动触点运动，进而实现触点的吸合或者断开。

优选的，所述微电机动作接触器还包括晶闸管，所述晶闸管的门极与所述微控制器相连，所述微电机动作接触器的主触点并联于所述晶闸管的两端。

优选的，所述微电机动作装置还包括电流信号接收装置。

优选的，还包括蓄能电源，所述蓄能电源用于向所述微电机动作接触器以及所述微电机动作热继电保护器供电。

第二方面，所述微电机动作接触器、所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作断路器通信相连；

获取微电机接触器的电流，当所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器动作；

若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器未动作，触发所述微电机动作热继电保护器动作；

若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器、所述微电机动作热继电保护器均未动作，则触发微电机动作断路器动作；

和/或；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，触发所述微电机动作热继电保护器工作；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，且所述微电机动作热继电保护器未工作时，触发所述微电机动作接触器动作；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，且所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作接触器均未工作时，则触发微电机动作断路器动作。

本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供了一种基于微电机动作的电机启停系统，涉及电机控制的技术领域，微电机动作装置、启动按钮以及停止按钮；微电机动作装置包括微电机动作接触器、微电机动作热继电保护器、微电机动作断路器，微电机动作接触器、微电机动作热继电保护器、微电机动作断路器通信相连；微电机动作控制装置采用微电机带动微电机动作控制装置的触点的吸合；微电机动作装置、启动按钮以及停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机；或者；微电机动作装置、启动按钮以及停止按钮通过星角启动的方式连接启动电机。利用本发明通过的系统和方法，通过对继电保护装置的智能性进行提高，提高电机启停系统的可靠性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于微电机动作的电机启停系统直接启动电路图；

图2为本发明实施例提供的基于微电机动作的电机启停系统星角启动电路图；

图3为本发明实施例提供的微电机动作控制装置结构图；

图4为本发明实施例提供的微电机动作控制装置晶闸管连接示意图；

图5为本发明实施例提供的直接启动微电机动作控制供电方式示意图；

图6为本发明实施例提供的星角启动微电机动作控制供电方式示意图。

图标：1—从动凸轮；2—连杆：3—微控制器；4—阻尼弹簧；5—覆铜板；6—主动轮；7—微电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前继电器均通过线圈进行吸合，由此设计的继电保护装置容易出现缺相。漏电，可靠性差，智能性差，基于此，本发明实施例提供的一种基于微电机动作的电机启停系统及方法，可以通过对现有技术的继电保护装置的智能性进行提高，进而提高电机启停系统的可靠性，并使运行电能近零能耗。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种基于微电机动作的电机启停系统及方法进行详细介绍。

实施例一：

本发明实施例一提供了一种基于微电机动作的电机启停系统，包括：

微电机动作装置、启动按钮以及停止按钮；

所述微电机动作装置包括微电机动作接触器、微电机动作热继电保护器、微电机动作断路器，所述微电机动作接触器、所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作断路器通信相连；

所述微电机动作控制装置采用微电机带动所述微电机动作控制装置的触点的吸合；

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机；

或者；

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过星角启动的方式连接启动电机。

实施例二

如图2所示，本发明实施例二对所述微电机动作断路器、所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机发的连接方式以及工作方式进行了阐述，具体的

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过直接启动的方式连接启动电机包括：

所述停止按钮的一端与外接电源相连；

所述停止按钮的另一端与所述启动按钮的一端相连；

微电机动作热继电保护器包括微电机动作热继电保护器动触点；

所述停止按钮的另一端与所述微电机动作热继电保护器辅助触点一端相连，所述微电机动作热继电保护器动触点另一端接地；

所述微电机动作接触器包括微电机动作接触器主触点、微电机动作接触器第一辅助触点、微电机动作接触器第二辅助触点；

微电机动作接触器第一辅助触点并联于所述启动按钮的两端并通过指示灯与所述微电机动作热继电保护器辅助触点一端相连；

在所述停止按钮的另一端与所述微电机动作热继电保护器的辅助触点的一端之间串有所述微电机动作接触器第一辅助触点以及指示灯；

在外接电源与电机之前串有所述微电机动作断路器、所述微电机动作接触器主触点以及微电机动作热继电保护器。

进一步的，当所述触发所述启动按钮时，所述微电机动作接触器的第一辅助触点吸合，所述微电机动作接触器的主触点吸合，所述电机工作，当所述启动按钮吸合，电机启动，同时指示灯d2工作，断开启动按钮，则所述微电机动作接触器的第一辅助触点吸合，此时电机仍处于工作状态。

由此实现了利用微电机动作控制装置的电机控制电路的设计。

需要说明的是，在本发明提供的实施中，km为所述微电机动作接触器的电流信号接收装置以及主触点，当所述微电机动作接触器的电流信号接收装置接收到信号时，微电机动作接触器工作(方框表示信号接收装置，与电机相连的km2为主触点，其余为辅助触点)；

fr为述微电机动作热继电保护器的热检测元件，，当所述述微电机动作热继电保护器收到信号时，述微电机动作热继电保护器工作(电机相连的为后述的信号接收装置)；

如图4所示，进一步的，需要说明的是，在本发明提供的实施例中，所述的微电机动作接触器还可采用晶闸管触发，具体的，微电机动作接触器还包括晶闸管，所述晶闸管门极与所述微电机动作接触器中后述的微电机的输出端口相连，所述晶闸管的阴极与阳极之间并有所述微电机动作接触器的主触点。

需要说明的是，在本发明提供的实施例中，，还包括蓄能电源，所述蓄能电源用于向所述微电机动作接触器以及所述微电机动作热继电保护器供电。

进一步的，所述微电机动作接触器以及所述微电机动作热继电保护器均配有所述蓄能电源，通过蓄能电源可单独对驱动所述微电机动作接触器以及所述微电机动作热继电保护器，进一步提高系统的安全性。

实施例三：

所述微电机动作装置、所述启动按钮以及所述停止按钮通过星角启动的方式连接启动电机包括：

所述微电机动作装置还包括微电机动作时间继电器；

所述微电机动作接触器包括第一微电机动作接触器、第二微电机动作接触器以及第三微电机动作接触器；

所述电机动作接触器、微电机动作断路器以及所述电机动作时间继电器均包括主触点以及辅助触点；

所述第一微电机动作接触器的主触点通过所述微电机动作热继电保护器与电机相连；

所述第二微电机动作接触器的主触点与电机相连；

在所述第一微电机动作接触器的主触点与所述第二微电机动作接触器的主触点之间串有所述第三微电机动作接触器的主触点；

所述停止按钮、所述启动按钮依次相连；

所述第一微电机动作接触器的辅助触点、所述第三微电机动作接触器的辅助触点、所述微电机动作时间继电器依次相连，并并联于所述启动按钮的两端。

进一步的，当触发启动按钮时，所述第一微电机动作接触器的辅助触点吸合，进而触发所述第二微电机动作接触器以及微电机动作时间继电器工作，所述第二微电机动作接触器的辅助触点为常闭触点，并触发所述第二微电机动作接触器工作；

在图3中，在本发明实施例三提供的实施例中，km1为述第一微电机动作接触器的电流信号接收装置及其辅助触点以及主触点，当所述第一微电机动作接触器的电流信号接收装置接收到信号时，第一微电机动作接触器工作，(方框表示后述的信号接收装置，具体的信号接收装置为电流信号；)

km2为述第二微电机动作接触器的电流信号接收装置及其辅助触点以及主触点，当所述第二微电机动作接触器的电流信号接收装置接收到信号时，第二微电机动作接触器工作(方框表示信号接收装置，与电机相连的km2为主触点，其余为辅助触点)；

km2为述第三微电机动作接触器的电流信号接收装置及其辅助触点以及主触点，当所述第三微电机动作接触器的电流信号接收装置接收到信号时，第三微电机动作接触器工作(方框表示信号接收装置，与电机相连的km三为主触点，其余为辅助触点)；

km3为述第三微电机动作接触器的电流信号接收装置及其辅助触点以及主触点，当所述第三微电机动作接触器的电流信号接收装置接收到信号时，第三微电机动作接触器工作(方框表示信号接收装置，与电机相连的km3为主触点，其余为辅助触点)；

kt为述微电机时间继电器的电流信号接收装置及其辅助触点以及主触点，当所述微电机时间继电器的电流信号接收装置接收到信号时，微电机时间继电器工作(方框表示信号接收装置，与电机相连的km3为主触点，其余为辅助触点)。

实施例四：

优选的，所述微电机动作装置包括微电机7、微控制器3，主动轮6、从动凸轮1、连杆2以及阻尼弹簧4；

所述微控制器3带动所述微电机7的工作，所述微电机6的输出轴与主动轮6相连，所述主动轮6与所述从动凸轮相1啮合，所述从动凸轮轴向有深浅不一连续的凹槽；

所述连杆2与所述凹槽相连，所属连杆另一端穿过阻尼弹簧4与动触点相连，所述连杆与所述阻尼弹簧4相连，所述微电机7控制所述主动轮6转动，进而带动所述从动凸轮1转动，驱动所述连杆2运动，所述连杆2带动动触点运动，进而实现触点的吸合或者断开。

进一步的，每个微电机动作装置均由电流驱动，在前述可知，微电机动作装置的中的微电机的电流输入端口接收电流(可理解为前述的电流接收装置)，驱动微电机动作；

进一步的，所述微电机为直流电流和/或交流电机，所述微控制器与微电机之间设有驱动电路；

当所述微电机动作时，所述主动轮带动所述从动凸轮转动，进而带动所述连杆在从动凸轮的凹槽内运动，由于所述凹槽的深浅不一，因此所述连杆沿着连杆的轴向垂直运动，由此实现触点的吸合。

需要说明的是，所述微电机动作接触器还包括晶闸管，所述晶闸管的门极与所述微控制器相连，所述微电机动作接触器的主触点并联于所述晶闸管的两端。

优选的，所述微电机动作装置还包括信号接收装置。

实施例五：

本发明实施例五提供了基于微电机动作的电机启停方法，所述微电机动作接触器、所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作断路器通信相连；

获取微电机接触器的电流，当所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器动作；

若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器未动作，触发所述微电机动作热继电保护器动作；

进一步的，当若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时且经过了第一时间阈值后，所述微电机接触器未动作，触发所述微电机动作热继电保护器动作；

若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时，所述微电机接触器、所述微电机动作热继电保护器均未动作，则触发微电机动作断路器动作；

进一步的，当若所述微电机接触器的电流到达第一阈值时且经过了第二时间阈值后，所述微电机接触器、所述微电机动作热继电保护器均未动作，则触发微电机动作断路器动作；

和/或；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，触发所述微电机动作热继电保护器工作；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，且所述微电机动作热继电保护器未工作时，触发所述微电机动作接触器动作；

进一步的，当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时且经过第三时间阈值时，所述微电机动作热继电保护器未工作时，触发所述微电机动作接触器动作；

当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时，且所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作接触器均未工作时，则触发微电机动作断路器动作。

进一步的，当所述微电机动作热继电保护器到达第二阈值时且经过第四时间阈值时，且所述微电机动作热继电保护器、所述微电机动作接触器均未工作时，则触发微电机动作断路器动作。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

解决问题：

1)接触器触点与晶闸管导通端并联，有效消除了启动时的大火花与噪音，且大幅度延长了触点寿命；

2)微电机动作接触器大幅降低了现有技术的线圈接触器和或固态继电器能耗，使能耗近零，功率越大，运行时间越久，节能越多，且无温升；

3)智能化程度高，微电机动作的接触器的微控制器均配有信号接收装置；装置在欠电压、过电压、缺相、短路、断路、漏电、过流、电流波动大、负载能耗、负载能效等方面有效实现多重保护并将数据信息远传；

4)在本法提供的实施例中，可对微电机动作装置的各组触点温度的温度机芯检测，避免了触点接触不良带来的隐患；

5)正常工况下，微电机动作的断路器功能为实现手动/远程闭合或断开，微电机动作的接触器+晶闸管+启停面板功能为实现接通/断开负载，微电机动作的热继电器能够精准执行短路、过流、过压、欠压、漏电等保护性断开；特殊工况下，当微电机动作的接触器的电流超过第一阈值时，且晶闸管不能断开时，微电机动作继电器则执行断开功能，当超过第二阈值时，如果微电机动作的热继电器也不能断开，则微电机动作的断路器执行断开命令；

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。