专利名称：一种电动机保护控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力领域中使用的电动机保护器，特别涉及一种具有多种通 讯功能、模块化的多功能智能电动机保护控制器。
技术背景目前，国内电动机保护大多采用继电装置(断路器、空气开关、热继电器)或模拟 电子线路控制，可靠性差、精度低、保护功能很少，而且没有现场总线通讯功能和显示，还有 不方便安装和互换性差，不适合在各种安装场合和用户的实际需求。虽然电动机保护在很多现场是一个独立的单元，但是在很多大型工业控制领域， 许多控制系统都有联动的机械性能，因此需要各种电动机控制单元的输入输出接口，特别 是多种通讯方式和双通讯功能来满足实际的需求，方便和不同厂家、不同仪表来组态和交 流fe息。所以需要一种能提供多种外置功能、多种通讯方式的智能网络化电动机保护控制 器来解决不同用户需求、同时方便生产和安装，而且成本低廉
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种多网络通讯、测量精确、结构灵活可靠、 功能模块化的电动机保护控制器。解决上述技术问题的具体技术方案如下这种电动机保护控制器，由显示模块和本体电路两部分组成；其特征在于，所述本 体电路包括电压测量功能模块、电流互感器模块、模拟信号处理电路、处理器单元、8路数字 信号输入接口、时钟电路、存储电路、AO模拟量输出模块、远程监控显示接口、工业现场总 线接口、5路继电器输出接口以及开关电源模块；所述电压测量功能模块和电流互感器模 块同模拟信号处理电路通信联接；所述模拟信号处理电路、8路数字信号输入接口、时钟电 路、存储电路、AO模拟量输出模块、远程监控显示接口、工业现场总线接口、5路继电器输出 接口共同与处理器单元通信联接；所述开关电源模块与其余各模块联接。上述方案中，所述电流互感器模块用来内置2A，6. 3A，25A，63A，100A等级互感器， 或者外置250A，500A，800A等级专用大电流互感器。上述方案中，所述远程监控显示接口用来连接显示模块。上述方案中，所述工业现场总线接口用来连接Modbus通讯模块和PROF IBUS-DP 通讯模块。上述方案中，所述工业现场总线接口还能外置连接DeviceNet通讯模块。本实用新型电动机保护控制器，是按IEC国际标准开发的智能化、网络化、数字化 低压电动机保护控制器；它改变了传统的电动机保护与控制模式，可取代热继电器，电流互 感器，中间继电器，变送器等常规电器元件，在全面实现保护、测量、控制一体化的同时，将 先进的网络通讯技术和分布式智能技术溶入MCC控制中心，从而为工业生产过程控制提供了科学有效的现场级保护、测控功能。由于该装置内部电路也采用纯正的工业模块化设计， 附加功能能自由组合，降低用户使用成本。同时配置有显示界面，人性化的按键方便设置与 操作。方便生产调试、根据不同用户需求来安排库存、减小生产周期和降低成本。另外，这种电动机控制保护器还具有过负载、电流不平衡、接地/漏电、欠电流、堵 转、欠压、过压、欠功率、启动加速超时等多种数字式保护功能，满足直接启动，双向启动、星 /三角启动等启动方式；丰富的记录功能，可记录多次故障发生时参数瞬时值，指导故障分 析；保护功能配置灵活，方便用户兼顾安全生产和连续生产的平衡；保护控制模块与显示 操作单元采用分体安装结构，安装维护极为灵活；实现电动机回路的三相电流、接地电流等 多种电参数的测量；可与RTU、PLC及多种微机工控组态软件(iFIX、WinCC、Intouch、组态 王、MCGS)实现网络通讯，构成分布式综合电力监控系统。
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。图1是本实用新型所述多功能智能电动机保护控制器显示模块外型结构示意图。图2是本实用新型所述多功能智能电动机保护控制器本体电路原理示意框图。图3 (a)、图3 (b)、图3 (c)、图3 (d)是本实用新型所述多功能智能电动机保护控制 器所涉及的模块接口定义示意图，其中，图3(a)为电压测量功能模块；图3(b)为Modbus通 讯模块；图3 (c)为AO模拟量输出模块；图 3 (d)为 PR0FIBUS-DP 通讯模块。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图1，图中为型号名为MC820本实用新型产品的显示模块，上面设有多个操作 按钮。用来实现电机操作控制和显示功能，实现参数设定功能；其中，“停车/运行”在停车 时恒亮，表示工作电源正常，在运行过程中为闪亮；“通讯”在无通讯时不亮，通过上位机进 行通讯时恒亮；“报警/故障”在跳闸报警时闪烁，发生故障动作后恒亮；“复位”故障停车 后按此按钮清除故障指示，退出故障状态。这种MC820型显示模块采用122*32点阵液晶作 为显示屏，可以显示电机运行的实时数据、运行状态以及设备参数的信息。参见图2，具体制备时，本体电路设计采用模块化的思路，本体内置有2A，6. 3A， 25A，63A，100A等级互感器，250A, 500A, 800A等级采用外置专用大电流互感器，电路板设置 有电压测量功能模块、AO模拟量输出模块、Modbus通讯模块、PR0FIBUS-DP通讯模块，此外 还外置有DeviceNet通讯模块和显示模块(相关涉及的模块的定义接口如图3所示)。当 然，附加功能模块供用户选择附加功能时使用。在选择通讯方式的时候只需插入相应的通 讯模块，然后通过显示设置就可完成通讯连接。整个设备的运行过程为输入电压电流信号经过模拟信号处理电路转换，主要是 对输入信号进行线形放大、整形和对后级电路进行保护，然后由处理器单元进行采样、量化 和运算，根据选择的电动机保护器运行方式来控制8路输入信号和5路继电器输出的状态， 输入端口和输出继电器的逻辑状态和输出方式可通过通讯以及显示按键来设置。处理器单元还控制模拟量输出、通讯与显示，以及监控输入电压和电流，保护电机可靠运行和记录相 关参数。本电动机控制器测量和保护参数如下表1和表2所示。表1为实用新型多功能智能电动机保护控制器测量功能技术参数表。表2是实用新型多功能智能电动机保护控制器保护功能技术参数表。 --- 表1
功能项目内容
控制器额定电流 In2A, 6.3A, 25A, 63A，100A自带互感器
250A, 500A, 800A采用外置互感器 漏电互感器额定值Iai130mA 1200 mA
电机额定电流 Iri2A(0.5A~2A)； 6.3A(2A~6.3A)；
25A(6.3A~25A)； 63A(25A~63A)； 100A(63A 100A); 250A(100A~250A)； 500A(250A~500A)； 800A(500A~800A)
电机额定电压 Un380V/660V AC
控制器工作电源85 265V AC 注*为增选功能。表2通过对电机的三相电流、三相电压、漏电电流、接触器状态的实时监测，实现对电 机的完善保护。各种保护功能相互独立，多种保护功能有可能同时触发，但只有最先达到脱 扣条件的保护功能发出脱扣命令。所有保护功能均可通过上位机或显示模块根据实际情况 进行设置、启动或关闭，调整保护参数。所有保护参数根据用户提供要求，在出厂时设定，用 户也可以通过控制面板和公司内部通讯软件进行需求方面的设置。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求一种电动机保护控制器，由显示模块和本体电路两部分组成；其特征在于，所述本体电路包括电压测量功能模块、电流互感器模块、模拟信号处理电路、处理器单元、8路数字信号输入接口、时钟电路、存储电路、AO模拟量输出模块、远程监控显示接口、工业现场总线接口、5路继电器输出接口以及开关电源模块；所述电压测量功能模块和电流互感器模块同模拟信号处理电路通信联接；所述模拟信号处理电路、8路数字信号输入接口、时钟电路、存储电路、AO模拟量输出模块、远程监控显示接口、工业现场总线接口、5路继电器输出接口共同与处理器单元通信联接；所述开关电源模块与其余各模块联接。
2.根据权利要求1的电动机保护控制器，其特征在于，所述电流互感器模块用来内置 2k, 6. 3A，25A，63A，100A等级互感器，或者外置250A，500A, 800A等级专用大电流互感器。
3.根据权利要求1的电动机保护控制器，其特征在于，所述远程监控显示接口用来连 接显示模块。
4.根据权利要求1的电动机保护控制器，其特征在于，所述工业现场总线接口用来连 接Modbus通讯模块和PR0FIBUS-DP通讯模块。
5.根据权利要求1的电动机保护控制器，其特征在于，所述工业现场总线接口还能外 置连接DeviceNet通讯模块。
专利摘要本实用新型公开了一种多种通讯功能、模块化的多功能智能电动机保护控制器。采用内置和外置大小电流互感器的方式，模块化的PCB板设置和连接方式，附加功能多样化和标准化。基于多种工业现场总线可供选择(Modbus、DeviceNet、PROFIBUS-DP)的通讯接口设置。适合用户多种需求和选择，满足现场自动化程度高的复杂控制，并且价格低廉和安装方便。
文档编号H02H7/08GK201611768SQ20102010460
公开日2010年10月20日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者王树平, 贾镇宇 申请人:上海纳宇电气有限公司