专利名称：振动电机组变频调速缺相过载保护装置的制作方法
技术领域：
振动电机组变频调速缺相过载保护装置
技术领域：
本实用新型涉及一种电机的缺相过载保护装置，尤指振动电机组变频调速缺相过 载保护装置。
背景技术：
高频振动电机主要用于高速铁路、高速公路、公路桥梁、工程建筑混凝土预制构 件。一套高频振动电机组变频调速在实际施工过程中需要拖动6 8台高频振动电机同时 运行，根据实际工况不同，高频振动电机控制系统需要接上高频振动电机数量也是不相同， 因而，一套高频振动电机组变频调速不能通过其输出的电流直接判断出是否存在缺相或者 某台高频振动电机过载。目前确定运行中高频振动电机缺相过载方法是，先将高频振动电 机接到高频振动电机控制系统上，高频振动电机变频调速启动，将380V/50HZ三相电源逆 变成380V/200HZ三相电源，380V/200HZ三相电源接到每台高频振动电机的一个独立的交 流接触器输入端，该独立的交流接触器输出端接到热继电器，热继电器输出到高频振动电 机，该每只独立交流接触器线圈通过高频振动电机控制系统中的启动/停止按钮来控制， 如果某台高频振动电机缺相或者过载，则热继电器则会将交流接触器线圈断开，从而保护 了高频振动电机。该方法具有直接、显而易见的优点，但是，由于使用了热继电器、开关、交 流接触器等器件，系统成本较高、体积大、线路复杂、检修麻烦。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与 改进，提供一种振动电机组变频调速缺相过载保护装置，以达到降低成本、有效保护电机及 变频器、方便操作和管理的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案振动电机组变频调速缺相过载保护装置，其特征在于它包括采样模块，其与电机两相线连接，用于检测电机相电流；模数转换模块，其与多个采样模块连接，用于将采样模块的输出电压信号转化为 数字信号；短路判断模块，其与模数转换模块连接，用于将体现电流值的数字信号值与设定 的短路阈值比较若数字信号值小于短路阈值则认为正常，否则认为短路，并将短路信息发 送给与其连接的控制处理模块；过载判断模块，其与模块转换模块连接，用于将体现电流值的数字信号值与设定 的过载阈值比较若数字信号值大于过载阈值且持续一定时间，则认为过载，并将过载信息 发送给与其连接的控制处理模块；控制处理模块，其与短路判断模块及过载判断模块连接，当控制处理模块接受短 路、过载信息后，控制对应变频器停止向电机输出，并报警。每一电机均设有一采样模块，复 数个采样模块与模数转换模块连接，所设的采样模块、模数转换模块、短路判断模块、过载 判断模块和控制处理模块代替了热继电器、热继电器、交流接触器、开关等，实现自动控制，
3提高控制精度，增强高频振动电机、变频器的使用安全性，减小装置体积，因出错信息分类， 易于故障的排除，检修方便，有效提高工作效率。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特 征所述的控制处理模块通过显示屏及发声器报警，所述的短路判断模块及过载判断 模块通过串行口与控制处理模块连接。便于操作者及时发现排除故障，提高工作效率。所述的采样模块包括两条用于将检测电流信号转化为电压信号的电流电压转换 电路、与电流电压转换电路相连的运算放大电路、电压钳位及滤波电路。所述的电流电压转换电路包括一电流互感器、一与电流互感器并联的采样电阻、 一正极与采样电阻一端连接的半波整流二极管、二个一端与半波整流二极管负极连接另一 端接地的滤波电容、一与滤波电容并联的释放电阻及瞬间过压电压保护二极管；所述的运 算放大电路包括运算放大器、与放大比例匹配的电阻、稳压二极管及稳压二极管过流保护 电阻；所述的电压钳位电路包括电压钳位二极管及下拉电阻。有益效果所设的采样模块、模数转换模块、短路判断模块、过载判断模块和控制 处理模块代替了热继电器、热继电器、交流接触器、开关等，实现自动控制，提高控制精度， 增强高频振动电机、变频器的使用安全性，减小装置体积，因出错信息分类，易于故障的排 除，方便检修，有效提高工作效率。
图1是本实用新型原理结构图；图2是本实用新型采样模块电路原理图；图3是本实用新型流程结构图。
具体实施方式以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。如图1所示，本实用新型包括采样模块，其与电机两相线连接，用于检测电机相 电流；模数转换模块，其与多个采样模块连接，用于将采样模块的输出电压信号转化为数字 信号；短路判断模块，其与模数转换模块连接，用于将体现电流值的数字信号值与设定的短 路阈值比较若数字信号值小于短路阈值则认为正常，否则认为短路，并将短路信息发送给 与其连接的控制处理模块；过载判断模块，其与模块转换模块连接，用于将体现电流值的数 字信号值与设定的过载阈值比较若数字信号值大于过载阈值且持续一定时间，则认为过 载，并将过载信息发送给与其连接的控制处理模块；控制处理模块，其与短路判断模块及过 载判断模块连接，用于控制变频器的运行，当控制处理模块接受短路、过载信息后，控制变 频器停止向对应的电机输出，并通过显示屏显示出错内容信息、发声器报警。短路判断模块 及过载判断模块通过串行口与控制处理模块连接。如图2所示采样模块包括两条用于将对应相线的检测电流信号转化为电压信号 的电流电压转换电路、与电流电压转换电路相连的运算放大电路、电压钳位及滤波电路。电 流电压转换电路包括一电流互感器Ll或L2、一与电流互感器并联的采样电阻Rl或R3、一 正极与采样电阻一端连接的半波整流二极管Dl或D4、二个一端与半波整流二极管负极连接另一端接地的滤波电容Cl和C2组或C3和C4组、一与滤波电容并联的释放电阻R2或R4 及瞬间过压电压保护二极管D3或D5 ；所述的运算放大电路包括运算放大器U1、与放大比例 匹配的电阻R6和R7组或R8和R9组、稳压二极管D6或D7及稳压二极管过流保护电阻R5 或RlO ；电压钳位电路包括电压钳位二极管D3或D8及下拉电阻Rll ；滤波电路由滤波电阻 R12、滤波电容C5和滤波电容C6组成。工作过程，如图3所示，步骤一、采样模块对电机两相电流进行检测每台高频振动电机中任意两相电机线分别穿有一个电流互感器，当有交流电流通 过时，则有电流经过电流互感器采样电阻获取交流电压，经过半波整流二极管后将交流电 压整流成半波电压，通过滤波电容将半波滤波成脉动比较小的直流电压，直流电压经过瞬 间过压电压保护二极管将瞬间过压滤除，经过运算放大器将原来小的直流电压进行信号放 大，形成了高频振动电机一相电流变成电压的转换，通过电压钳位二极管将两相电流转换 成电压量取出后再经过滤波处理输出；步骤二、模数转换将采样模块输出的电压信号转化为数字信号；步骤三、过载及短路判断模块对数字信号进行判断短路判断模块将体现电流值的数字信号值与设定的短路阈值比较若数字信号值 小于短路阈值则认为正常，否则认为短路，并将短路信息发送给与其连接的控制处理模块； 过载判断模块将体现电流值的数字信号值与设定的过载阈值比较若数字信号值大于过载 阈值且持续一定时间，则认为过载，并将过载信息通过串行口发送给与其连接的控制处理 模块；步骤四、控制模块控制变器停止并报警过载及短路判断模块通过串行口通讯将高频振动电机缺相和过载信息汇总于控 制模块，控制模块根据接到的信息做详细显示故障和停止变频调速，并通过显示屏显示出 错内容信息、控制发声器报警。以上图1-3所示的振动电机组变频调速缺相过载保护装置是本实用新型的具体 实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型 的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
权利要求振动电机组变频调速缺相过载保护装置，其特征在于它包括采样模块，其与电机两相线连接，用于检测电机两相电流；模数转换模块，其与多个采样模块连接，用于将采样模块输出的模拟信号转化为数字信号；短路判断模块，其与模数转换模块连接，用于将体现电流值的数字信号值与设定的短路阈值比较若数字信号值小于短路阈值则认为正常，否则认为短路，并将短路信息发送给与其连接的控制处理模块；过载判断模块，其与模块转换模块连接，用于将体现电流值的数字信号值与设定的过载阈值比较若数字信号值大于过载阈值且持续一定时间，则认为过载，并将过载信息发送给与其连接的控制处理模块；控制处理模块，其与短路判断模块及过载判断模块连接，用于控制变频器的运行，当控制处理模块接受短路、过载信息后，控制对应变频器停止向电机输出，并报警。
2.根据权利要求1所述的振动电机组变频调速缺相过载保护装置，其特征在于所述 的控制处理模块通过显示屏及发声器报警，所述的短路判断模块及过载判断模块通过串行 口与控制处理模块连接。
3.根据权利要求2所述的振动电机组变频调速缺相过载保护装置，其特征在于所述 的采样模块包括两用于将检测电流信号转化为电压信号的电流电压转换电路、与电流电压 转换电路相连的运算放大电路、电压钳位及滤波电路。
4.根据权利要求3所述的振动电机组变频调速缺相过载保护装置，其特征在于所述 的电流电压转换电路包括一电流互感器、一与电流互感器并联的采样电阻、一正极与采样 电阻一端连接的半波整流二极管、二个一端与半波整流二极管负极连接另一端接地的滤波 电容、一与滤波电容并联的释放电阻及瞬间过压电压保护二极管；所述的运算放大电路包 括运算放大器、与放大比例匹配的电阻、稳压二极管及稳压二极管过流保护电阻；所述的电 压钳位电路包括电压钳位二极管及下拉电阻。
专利摘要振动电机组变频调速缺相过载保护装置，涉及一种电机的缺相过载保护装置。目前，过载保护装置由于使用了热继电器、开关、交流接触器等器件，系统成本较高、体积大、线路复杂、检修麻烦。本实用新型包括采样模块；模数转换模块；短路判断模块；过载判断模块；控制处理模块。所设的采样模块、模数转换模块、短路判断模块、过载判断模块和控制处理模块代替了热继电器、热继电器、交流接触器、开关等，实现自动控制，提高控制精度，增强高频振动电机、变频器的使用安全性，减小装置体积，因出错信息分类，易于故障的排除，方便检修，有效提高工作效率。
文档编号H02H7/09GK201656443SQ20102014363
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者付贵霖 申请人:卧龙电气集团股份有限公司