專利名稱：帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器元件，尤其是一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電 源保護(hù)器。
背景技術(shù)：
電壓繼電器、相序繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器都是傳統(tǒng)的低壓電器元件，用
于保證三相電用電i殳備(9)的運(yùn)行安全，其中電壓繼電器用于電壓過高、過 低保護(hù)，相序繼電器用于缺相、相序保護(hù)，計(jì)時(shí)器用于累計(jì)工作時(shí)間，計(jì)數(shù)器 用于累計(jì)工作次數(shù)。在很多電氣控制系統(tǒng)中，往往需要同時(shí)用到這些功能，這 就需要相應(yīng)的安裝至少三到四個(gè)低壓電器元件，使得系統(tǒng)的線路復(fù)雜、體積大， 并且能耗較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，將電 壓繼電器、相序繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器的功能結(jié)合在一起，在同一個(gè)低壓電 器元件上實(shí)現(xiàn)了過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、缺相保護(hù)、相序保護(hù)、累計(jì)工作時(shí) 間、累計(jì)工作次數(shù)、累計(jì)故障時(shí)間、累計(jì)故障次數(shù)等功能。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是
一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，它包括單片機(jī)；電壓檢測模 塊，用于從三相交流電源中l(wèi)i取用于檢測的三相交流電壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成 適合單片機(jī)直接處理的低電壓，三相交流電源用于為三相電用電設(shè)M電；輸 出a,當(dāng)單片;^測出故障時(shí)，通過輸出模塊切斷三相電用電設(shè)備與三相交 流電源之間的電路連接；工作狀態(tài)檢測模塊，用于將三相電用電設(shè)備的工作信號(hào)傳送給單片機(jī)，單片機(jī)包括計(jì)數(shù)模塊，計(jì)數(shù)模塊根據(jù)接收到的工作信號(hào)累計(jì) 三相電用電設(shè)備的工作次數(shù)，單片機(jī)還包括計(jì)時(shí)模塊，計(jì)時(shí)模塊根據(jù)工作狀態(tài)
檢測模塊輸入的三相電用電設(shè)備的工作信號(hào)計(jì)算三相電用電設(shè)備的工作時(shí)間； 電源模塊，電源模塊為三相電源保護(hù)器供電；單片機(jī)還用于將接收的低電壓信 號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到三相交流電源所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，根據(jù)三相電壓值檢 查三相交流電源的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障，并由計(jì)數(shù) 模塊和計(jì)時(shí)模塊累積故障發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)時(shí)間。 由于上述技術(shù)方案的采用，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)，將電壓繼電器、相序繼電器、計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器等 傳統(tǒng)的低壓電器元件的功能集成到一個(gè)元件中，在同一個(gè)產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了過電壓 保護(hù)、欠電壓保護(hù)、缺相保護(hù)、相序保護(hù)、累計(jì)工作時(shí)間、累計(jì)工作次數(shù)、累 計(jì)故障時(shí)間、累計(jì)故障次數(shù)等功能，將原先需要多個(gè)低壓電器元件才能完成的 功能集成到了一個(gè)產(chǎn)品中，降低了成本、耗電和占用空間。
并且因?yàn)檫\(yùn)用了單片機(jī)軟件技術(shù)，產(chǎn)品性能比傳統(tǒng)的低壓電器元件有了極 大的提升，在穩(wěn)定性、操作方便性、顯示直觀性等方面有重大改進(jìn)。另外，將 這些傳統(tǒng)l氐壓電器元件的功能結(jié)合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)原來所有器件都不具備的 故障記錄功能，達(dá)到了1+1>2的效果。
圖l為本發(fā)明的原理框其中1、電壓檢測模塊；2、 M輸入模塊；3、顯示模塊；4、電源模塊； 5、輸出模塊；6、工作狀態(tài)檢測員；7、單片機(jī)；71、計(jì)時(shí)模塊；72、計(jì)數(shù)模 塊；8、三相交流電源；9、三相電用電i殳備。
具體實(shí)施方式
一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，它包括單片機(jī)7;
電壓檢測模塊1，用于從三相交流電源8中提取用于檢測的三相交流電壓信 號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成適合單片機(jī)7直接處理的低電壓，三相交流電源8用于為三 相電用電設(shè)備9供電；
輸出模塊5，當(dāng)單片機(jī)7檢測出故障時(shí)，通過輸出模塊5切斷三相電用電設(shè) 備9與三相交流電源8之間的電路連接，這里輸出模夾5由包含繼電器的電子 線路組成，這里，繼電器由單片機(jī)7驅(qū)動(dòng)，并且可以由具有開關(guān)功能的其他電 子元件代替；
工作狀態(tài)檢測a 6，用于將三相電用電設(shè)備9的工作信號(hào)傳送給單片機(jī)7, 單片機(jī)7包括計(jì)數(shù)模塊72,計(jì)數(shù)模塊72根據(jù)接收到的工作信號(hào)累計(jì)三相電用電 設(shè)備9的工作次數(shù)，單片機(jī)7還包括計(jì)時(shí)模塊71，計(jì)時(shí)^ 71根據(jù)工作狀態(tài)檢 測模塊6輸入的三相電用電設(shè)備9的工作信號(hào)計(jì)算三相電用電設(shè)備9的工作時(shí) 間，這里，工作狀態(tài)檢測模塊6帶有一個(gè)光電隔離電路，當(dāng)三相電用電設(shè)備9 接通三相交流電源8工作時(shí)，光電耦合器的輸出為低電平，當(dāng)三相電用電設(shè)備9 斷電時(shí)，光電耦合器的輸出為高電平，這個(gè)高、低電平信號(hào)^L輸入單片機(jī)7，由 計(jì)時(shí)模塊71和計(jì)數(shù)模塊72實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電用電設(shè)備9工作次數(shù)和工作時(shí)間的累 計(jì)；
電源模塊4,電源模塊4用于將高壓交流電變換成穩(wěn)定的低壓直流電為整個(gè) 三相電源保護(hù)器電,電，這里電源模塊4采用電容降壓型穩(wěn)壓電路；
單片機(jī)7還用于將接收的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到三相交流電源7 所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，根據(jù)三相電壓值檢查三相交流電源7的過欠壓故障、缺 相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障，并由計(jì)數(shù)模塊72和計(jì)時(shí)模塊71累積故障發(fā) 生的次數(shù)和持續(xù)時(shí)間，iUo單片機(jī)7通過比較三相電壓值與預(yù)設(shè)在單片機(jī)7內(nèi)部的過欠壓閾值來檢查三相交流電源8的過欠壓故障、通過比較三相電壓值 之間的差異來險(xiǎn)查三相交流電源8的缺相和三相不平衡故障、通it^)"三相電壓 值進(jìn)行運(yùn)算分析后得到三相電壓值之間的相位差，并依此檢查三相交流電源8 的錯(cuò)相故障。
輸出模塊5還包括能夠發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置，當(dāng)單片機(jī)7檢測 到故障時(shí)，控制輸出模塊5發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)。
如圖1所示的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，還包括與單片機(jī)7 連接的顯示模塊3，顯示模塊3根據(jù)單片機(jī)7的指令，顯示文字、圖像信息二者 中的至少一個(gè)，其中，顯示模塊3中的光學(xué)顯示元件可以是液晶顯示器(LCD) 或發(fā)光管顯示器(LED),同時(shí)，它還包括用于驅(qū)動(dòng)光學(xué)顯示元件的電子線路。 單片機(jī)7驅(qū)動(dòng)顯示.模塊3顯示經(jīng)過A/D變換后三相交流電源7所對(duì)應(yīng)的三相電 壓值。
如圖1所示的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，還包括與單片機(jī)7 連接的M輸入^: 2,操作者通過M輸入模塊2向單片機(jī)7輸入控制信號(hào)。 操作者通過^^輸入模塊2向單片機(jī)7輸入多種故障檢查的動(dòng)作延時(shí)參數(shù)以及 過欠壓閾值。
本發(fā)明的工作原理是
電壓檢測# 1將三相交流電源8的電壓變換成適當(dāng)?shù)牡碗妷篿H^單片機(jī) 7，單片機(jī)7對(duì)輸入的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并進(jìn)行運(yùn)算后得到三相交流電源 8的三相電壓值，通 示^*:3將這個(gè)電壓值顯示出來。單片機(jī)7內(nèi)部軟件通 過將檢測到的電壓值和內(nèi)部預(yù)設(shè)的過壓、欠壓閾值進(jìn)行比較，判斷是否有過壓、 欠壓故障；通過比較檢測到的三相電壓之間的差異，可判斷是否存在缺相或三 相不平衡故障；通過對(duì)三相電壓瞬時(shí)值的運(yùn)算分析，可判斷是否存在錯(cuò)相故障。當(dāng)檢測到it^、 U、缺相、三相不平衡、錯(cuò)相等故障時(shí)，單片機(jī)7驅(qū)動(dòng)輸出 模塊5斷開三相電用電設(shè)備9與三相交流電源8之間的連接通路并驅(qū)動(dòng)輸出模 塊5發(fā)出聲、光報(bào)警，由計(jì)數(shù)#72和計(jì)時(shí)#^71累計(jì)故障持續(xù)的時(shí)間和故 障次數(shù)。工作狀態(tài)檢測模塊6將三相電用電設(shè)備9的工作狀態(tài)信號(hào)傳送給單片 機(jī)7,由計(jì)數(shù)模塊72和計(jì)時(shí)模塊71根據(jù)這個(gè)工作狀態(tài)信號(hào)累計(jì)三相電用電設(shè)備 9的工作時(shí)間和工作次數(shù)。
權(quán)利要求
1、一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征在于它包括單片機(jī)(7)；電壓檢測模塊(1)，用于從三相交流電源(8)中提取用于檢測的三相交流電壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換成適合所述的單片機(jī)(7)直接處理的低電壓，所述的三相交流電源(8)用于為三相電用電設(shè)備(9)供電；輸出模塊(5)，當(dāng)所述的單片機(jī)(7)檢測出故障時(shí)，通過所述的輸出模塊(5)切斷所述的三相電用電設(shè)備(9)與所述的三相交流電源(8)之間的電路連接；工作狀態(tài)檢測模塊(6)，用于將所述的三相電用電設(shè)備(9)的工作信號(hào)傳送給所述的單片機(jī)(7)，所述的單片機(jī)(7)包括計(jì)數(shù)模塊(72)，所述的計(jì)數(shù)模塊(72)根據(jù)接收到的所述的工作信號(hào)累計(jì)所述的三相電用電設(shè)備(9)的工作次數(shù)，所述的單片機(jī)(7)還包括計(jì)時(shí)模塊(71)，所述的計(jì)時(shí)模塊(71)根據(jù)所述的工作狀態(tài)檢測模塊(6)輸入的所述的三相電用電設(shè)備(9)的工作信號(hào)計(jì)算所述的三相電用電設(shè)備(9)的工作時(shí)間；電源模塊(4)，所述的電源模塊(4)為所述的三相電源保護(hù)器供電；所述的單片機(jī)(7)還用于將接收的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到所述的三相交流電源(7)所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，根據(jù)所述的三相電壓值檢查所述的三相交流電源(7)的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障，并由所述的計(jì)數(shù)模塊(72)和計(jì)時(shí)模塊(71)累計(jì)故障發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)時(shí)間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于所述的單片機(jī)(7 )通過比較所述的三相電壓值與預(yù)設(shè)在所述的單片機(jī)(7 ) 內(nèi)部的過欠壓閾值來險(xiǎn)查所述的三相交流電源(8)的過欠壓故障。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征在于所述的單片機(jī)(7)通過比較所述的三相電壓值之間的差異4b險(xiǎn)查所述的 三相交流電源(8)的缺相和三相不平衡故障。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于所述的單片機(jī)(7 )通過對(duì)所述的三相電壓值進(jìn)行運(yùn)算分析后得到所述的 三相電壓值之間的相位差，并依此檢查所述的三相交流電源(8)的錯(cuò)相故障。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于它還包括與所述的單片機(jī)(7 )連接的顯示模塊(3),所述的顯示模塊(3) 根據(jù)所述的單片機(jī)(7)的指令，顯示文字、圖像信息二者中的至少一個(gè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于所述的單片機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)所述的顯示模塊(3)顯示經(jīng)過A/D變換后所述 的三相交流電源(7)所對(duì)應(yīng)的所述的三相電壓值。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于它還包括與所述的單片機(jī)(7 )連接的M輸入模塊(2 ),操作者通過所 述的^t輸入^: (2)向所述的單片機(jī)(7)輸入控制信號(hào).
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于操作者通過所述的M輸入模塊(2)向所迷的單片機(jī)(7)輸入多種所 述的故障檢查的動(dòng)作延時(shí)參數(shù)以及所述的過欠壓閾值。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，其特征 在于所述的輸出模塊(5)還包括能夠發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置，當(dāng)所 述的單片機(jī)(7)檢測到故障時(shí)，控制所述的輸出模塊(5)發(fā)出聲、光報(bào)警信 號(hào)。
全文摘要
一種帶有計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)功能的三相電源保護(hù)器，包括單片機(jī)、電壓檢測模塊、輸出模塊、工作狀態(tài)檢測模塊、電源模塊，單片機(jī)包括根據(jù)接收到的工作信號(hào)累計(jì)三相電用電設(shè)備的工作次數(shù)的計(jì)數(shù)模塊、根據(jù)工作狀態(tài)檢測模塊輸入的三相電用電設(shè)備的工作信號(hào)計(jì)算三相電用電設(shè)備的工作時(shí)間的計(jì)時(shí)模塊，單片機(jī)還用于將接收的低電壓信號(hào)進(jìn)行A/D變換并得到三相交流電源所對(duì)應(yīng)的三相電壓值，根據(jù)三相電壓值檢查三相交流電源的過欠壓故障、缺相和三相不平衡故障、錯(cuò)相故障，并由計(jì)數(shù)模塊和計(jì)時(shí)模塊累積故障發(fā)生的次數(shù)和持續(xù)時(shí)間。將原先需要多個(gè)低壓電器元件才能完成的功能集成到了一個(gè)產(chǎn)品中，降低了成本、耗電和占用空間。
文檔編號(hào)H02H3/26GK101420113SQ20081013632
公開日2009年4月29日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
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