一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，包括方型箱體，箱體的箱門(mén)上設(shè)有電源指示燈、缺相報(bào)警器、故障報(bào)警器、試驗(yàn)按鈕和復(fù)位按鈕，箱體的內(nèi)部設(shè)有電流采集模塊、PLC控制模塊、放大模塊、報(bào)警模塊和電源模塊；電流采集模塊的采集端用于連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，電流采集模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊的信號(hào)輸入端，PLC控制模塊的復(fù)位端連接復(fù)位按鈕，PLC控制模塊的試驗(yàn)端連接試驗(yàn)按鈕，PLC控制模塊的缺相報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第一放大模塊連接報(bào)警模塊，PLC控制模塊的故障報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第二放大模塊連接報(bào)警模塊，電源模塊為整個(gè)裝置供電。本實(shí)用新型能對(duì)電機(jī)進(jìn)行缺相保護(hù)和自檢。
【專利說(shuō)明】一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電機(jī)缺相保護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，缺相啟動(dòng)和運(yùn)行是造成三相變頻電機(jī)燒毀的原因，其中缺相運(yùn)行是電機(jī)燒毀的主要原因。雖然市場(chǎng)上存在很多缺相保護(hù)裝置，但它們大多是針對(duì)一些工作電壓和頻率不發(fā)生改變的電機(jī)，并且它們本身不具有自檢功能。眾所周知，三相變頻電機(jī)在進(jìn)行變頻調(diào)速的過(guò)程中，工作電壓和頻率均會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，顯然目前市場(chǎng)上存在的缺相保護(hù)裝置不能滿足三相變頻電機(jī)對(duì)缺相保護(hù)裝置的要求，因此，如何解決針對(duì)三相變頻電機(jī)的缺相保護(hù)問(wèn)題具有重要意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，能對(duì)三相變頻電機(jī)進(jìn)行缺相保護(hù)，并且能在三相變頻電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)或非運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行自檢。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，包括立方形箱體，箱體的箱門(mén)上設(shè)有電源指示燈、缺相報(bào)警器、故障報(bào)警器、試驗(yàn)按鈕和復(fù)位按鈕，箱體的內(nèi)部設(shè)有電流采集模塊、PLC控制模塊、放大模塊、報(bào)警模塊和電源模塊，所述的放大模塊包括第一放大模塊和第二放大模塊；電流采集模塊的采集端用于連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，電流采集模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊的信號(hào)輸入端，PLC控制模塊的復(fù)位端連接復(fù)位按鈕，PLC控制模塊的試驗(yàn)信號(hào)輸入端連接試驗(yàn)按鈕，PLC控制模塊的缺相報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第一放大模塊連接報(bào)警模塊，PLC控制模塊的故障報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第二放大模塊連接報(bào)警模塊，電源模塊為整個(gè)裝置供電。
[0006]所述的電流采集模塊包括三個(gè)交流電流變送器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，三個(gè)交流電流變送器的采集端分別連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，三個(gè)交流電流變送器的信號(hào)輸出端均連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊的信號(hào)輸入端。
[0007]所述的報(bào)警模塊包括缺相報(bào)警電路和故障報(bào)警電路；所述的缺相報(bào)警電路包括缺相報(bào)警繼電器和缺相報(bào)警器，缺相報(bào)警繼電器線圈的一端連接第一放大模塊的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，缺相報(bào)警繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)串接于缺相報(bào)警器的供電回路中，缺相報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于電機(jī)勵(lì)磁接觸器的供電回路中；所述的故障報(bào)警電路包括故障報(bào)警繼電器和故障報(bào)警器，故障報(bào)警繼電器線圈的一端連接第二放大模塊的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，故障報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于故障報(bào)警器的供電回路中。
[0008]所述的電源模塊包括空氣開(kāi)關(guān)、電源指示燈和直/直變換器，直/直變換器的電源輸入端通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)連接直流電源，電源指示燈串接于直/直變換器的正極和負(fù)極之間，直/直變換器的電源輸出端分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和PLC控制模塊的供電端，直/直變換器的負(fù)極還連接PLC控制模塊的電源檢測(cè)端，直/直變換器的正極連接第一放大模塊和第二放大模塊的供電端。
[0009]本實(shí)用新型利用電流采集模塊采集三相異步電機(jī)的三相電流信息，并將采集的電流信息傳輸給PLC控制模塊，PLC控制模塊將接收到的三相電流信息與PLC控制模塊內(nèi)部設(shè)定的不平衡度相比較，來(lái)判斷電機(jī)是否發(fā)生缺相故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)的目的；同時(shí)，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置試驗(yàn)按鈕實(shí)現(xiàn)了在三相變頻電機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行自身校驗(yàn)的目的；本實(shí)用新型還通過(guò)PLC控制模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和放大模塊的工作狀況，實(shí)現(xiàn)缺相保護(hù)裝置自身故障報(bào)警的目的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]如圖1、2和3所示本實(shí)用新型包括立方形箱體1，箱體1的箱門(mén)2上設(shè)有電源指示燈D1、缺相報(bào)警器HZ1、故障報(bào)警器HZ2、試驗(yàn)按鈕SB2和復(fù)位按鈕SB1，箱體1的內(nèi)部設(shè)有電流采集模塊、PLC控制模塊、放大模塊、報(bào)警模塊和電源模塊，所述的放大模塊包括第一放大模塊和第二放大模塊；電流采集模塊的采集端用于連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，電流采集模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊U1的信號(hào)輸入端，PLC控制模塊U1的復(fù)位端連接復(fù)位按鈕SB1，PLC控制模塊U1的試驗(yàn)信號(hào)輸入端連接試驗(yàn)按鈕SB2，PLC控制模塊U1的缺相報(bào)警信號(hào)輸出端Y1通過(guò)第一放大模塊U31連接報(bào)警模塊，PLC控制模塊U1的故障報(bào)警信號(hào)輸出端Y2通過(guò)第二放大模塊U32連接報(bào)警模塊，電源模塊為整個(gè)裝置供電。
[0014]所述的電流采集模塊包括三個(gè)交流電流變送器IR1和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2，三個(gè)交流電流變送器IR1的采集端分別連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，三個(gè)交流電流變送器IR1的信號(hào)輸出端均連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊U1的信號(hào)輸入端。
[0015]所述的報(bào)警模塊包括缺相報(bào)警電路和故障報(bào)警電路；所述的缺相報(bào)警電路包括缺相報(bào)警繼電器和缺相報(bào)警器HZ1，缺相報(bào)警繼電器線圈KM1的一端連接第一放大模塊U31的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，缺相報(bào)警繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)KM11串接于缺相報(bào)警器HZ1的供電回路中，缺相報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)KM12串接于電機(jī)勵(lì)磁接觸器JLC的供電回路中；所述的故障報(bào)警電路包括故障報(bào)警繼電器和故障報(bào)警器HZ2，故障報(bào)警繼電器線圈KM2的一端連接第二放大模塊U32的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，故障報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)KM21串接于故障報(bào)警器HZ2的供電回路中。
[0016]所述的電源模塊包括空氣開(kāi)關(guān)、電源指示燈和直/直變換器，直/直變換器的電源輸入端通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)K1連接直流電源，電源指示燈D1串接于直/直變換器的正極和負(fù)極之間，直/直變換器的電源輸出端分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2和PLC控制模塊的供電端，直/直變換器的負(fù)極還連接PLC控制模塊的電源檢測(cè)端，直/直變換器的正極還連接第一放大模塊U31和第二放大模塊U32的供電端。
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例說(shuō)明本實(shí)用新型的工作過(guò)程:
[0018]三相異步電機(jī)的缺相保護(hù)過(guò)程如下:電流采集模塊中的三個(gè)交流電流變送器IR1采集三相異步電機(jī)的三相電流，并將采集的三相電流iu、iv和iw經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2傳輸給PLC控制模塊，所述的三個(gè)電流變送器IR1采用MIK-DJ1-500型交流電流變送器，PLC控制模塊U1采用FX3U-32M型PLC控制單元，PLC控制模塊U1將接收到的經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2處理后的三相電流信息與PLC控制模塊內(nèi)部設(shè)定的不平衡度相比較，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流超過(guò)所設(shè)定的不平衡度時(shí)，表明電機(jī)發(fā)生缺相故障，此時(shí)PLC控制模塊U1的缺相報(bào)警信號(hào)輸出端Y1將通過(guò)第一放大模塊U31向報(bào)警模塊發(fā)出控制信號(hào)，同時(shí)，缺相報(bào)警信號(hào)輸出端Y1自鎖，第一放大模塊U31對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行放大處理后，傳輸給報(bào)警模塊中的缺相報(bào)警繼電器，缺相報(bào)警繼電器線圈KM1得電后，串接于缺相報(bào)警回路中的常開(kāi)觸點(diǎn)KM11閉合，從而接通缺相報(bào)警器HZ1供電電路，進(jìn)行聲光報(bào)警。若要解除聲光報(bào)警或者由于誤動(dòng)作使得缺相報(bào)警信號(hào)輸出端Y1自鎖而引發(fā)的缺相報(bào)警器HZ1誤報(bào)警，可以通過(guò)按下復(fù)位按鈕SB1進(jìn)行解鎖，從而消除聲光報(bào)警。同時(shí)，串接于電機(jī)勵(lì)磁接觸器幾C供電回路中的常閉觸點(diǎn)KM12斷開(kāi)，使得串接于發(fā)電機(jī)控制回路中的勵(lì)磁接觸器JLC失電，使得發(fā)電機(jī)停止發(fā)電，進(jìn)而使發(fā)電機(jī)停止向電動(dòng)機(jī)供電，從而達(dá)到對(duì)三相異步電機(jī)進(jìn)行缺項(xiàng)保護(hù)的目的。
[0019]為避免因缺相保護(hù)裝置自身出現(xiàn)故障而檢測(cè)不到電機(jī)缺相的問(wèn)題，在三相異步電機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)的情況下，由于采用的MIK-DJ1-500型交流電流變送器即使在三相變頻電機(jī)處于非運(yùn)行狀態(tài)下，也能為缺相保護(hù)裝置提供4mA電流用于自身校驗(yàn)，所以缺相保護(hù)裝置的自身校驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行。具體校驗(yàn)過(guò)程如下:當(dāng)按下試驗(yàn)按鈕SB2時(shí)，PLC控制模塊U1的報(bào)警信號(hào)輸出端Y1將通過(guò)第一放大模塊U31向報(bào)警模塊發(fā)出控制信號(hào)，但此時(shí)報(bào)警信號(hào)輸出端Y1不自鎖，第一放大模塊U31對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行放大處理后，傳輸給報(bào)警模塊中的缺相報(bào)警繼電器，缺相報(bào)警繼電器線圈KM1得電后，串接于缺相報(bào)警回路中的常開(kāi)觸點(diǎn)KM11閉合，從而接通缺相報(bào)警器HZ1供電電路，進(jìn)行聲光報(bào)警。同時(shí)，串接于電機(jī)勵(lì)磁接觸器JLC供電回路中的常閉觸點(diǎn)KM12斷開(kāi)，使得串接于發(fā)電機(jī)控制回路中的勵(lì)磁接觸器JLC失電，使發(fā)電機(jī)停止發(fā)電；當(dāng)松開(kāi)試驗(yàn)按鈕SB2時(shí)，PLC控制模塊U1的報(bào)警信號(hào)輸出端Y1將不會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，從而使得缺相報(bào)警繼電器線圈KM1失電，串接于缺相報(bào)警回路中的常開(kāi)觸點(diǎn)KM11斷開(kāi)，從而斷開(kāi)缺相報(bào)警器HZ1供電電路，停止聲光報(bào)警。同時(shí)，串接于勵(lì)磁接觸器JLC供電回路中的常閉觸點(diǎn)KM12閉合，使得串接于發(fā)電機(jī)控制回路中的勵(lì)磁接觸器幾C得電，使發(fā)電機(jī)繼續(xù)向電動(dòng)機(jī)供電。若對(duì)試驗(yàn)按鈕SB2進(jìn)行按下或松開(kāi)操作的過(guò)程中，出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則表明缺相保護(hù)裝置正常；否則，表明缺相保護(hù)裝置出現(xiàn)異常需要進(jìn)行檢修。
[0020]此外，在三相異步電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)的情況下，控制模塊中的PLC控制模塊U1將會(huì)根據(jù)供電端和電源檢測(cè)端的供電情況實(shí)時(shí)檢測(cè)電源模塊、第一放大模塊U31、第二放大模塊U32和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U2的工作狀態(tài)，當(dāng)PLC控制模塊U1的供電端和電源檢測(cè)端供電正常時(shí)，PLC控制模塊U1的故障報(bào)警信號(hào)輸出端Y2將通過(guò)第二放大模塊U32向報(bào)警模塊發(fā)出控制信號(hào)，第二放大模塊U32對(duì)接收的控制信號(hào)進(jìn)行放大處理后，傳輸給故障報(bào)警繼電器，故障報(bào)警繼電器線圈KM2得電后，串接于故障報(bào)警回路中的常閉觸點(diǎn)KM21斷開(kāi)，從而斷開(kāi)故障報(bào)警器HZ2的供電電路，停止聲光報(bào)警；當(dāng)PLC控制模塊U1的供電端和電源檢測(cè)端供電異常時(shí)，PLC控制模塊U1的故障報(bào)警信號(hào)輸出端Y2將不會(huì)發(fā)出控制信號(hào)，從而故障報(bào)警繼電器線圈KM2失電，故而串接于故障報(bào)警供電回路中的常閉觸點(diǎn)KM21處于閉合狀態(tài)，從而使故障報(bào)警器HZ2進(jìn)行聲光報(bào)警，達(dá)到缺相保護(hù)裝置自身故障報(bào)警的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，其特征在于:包括立方形箱體，箱體的箱門(mén)上設(shè)有電源指示燈、缺相報(bào)警器、故障報(bào)警器、試驗(yàn)按鈕和復(fù)位按鈕，箱體的內(nèi)部設(shè)有電流采集模塊、PLC控制模塊、放大模塊、報(bào)警模塊和電源模塊，所述的放大模塊包括第一放大模塊和第二放大模塊；電流采集模塊的采集端用于連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，電流采集模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊的信號(hào)輸入端，PLC控制模塊的復(fù)位端連接復(fù)位按鈕，PLC控制模塊的試驗(yàn)信號(hào)輸入端連接試驗(yàn)按鈕，PLC控制模塊的缺相報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第一放大模塊連接報(bào)警模塊，PLC控制模塊的故障報(bào)警信號(hào)輸出端通過(guò)第二放大模塊連接報(bào)警模塊，電源模塊為整個(gè)裝置供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，其特征在于:所述的電流采集模塊包括三個(gè)交流電流變送器和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，三個(gè)交流電流變送器的采集端分別連接三相異步電機(jī)的三相電流電路，三個(gè)交流電流變送器的信號(hào)輸出端均連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信號(hào)輸出端連接PLC控制模塊的信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，其特征在于:所述的報(bào)警模塊包括缺相報(bào)警電路和故障報(bào)警電路；所述的缺相報(bào)警電路包括缺相報(bào)警繼電器和缺相報(bào)警器，缺相報(bào)警繼電器線圈的一端連接第一放大模塊的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，缺相報(bào)警繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)串接于缺相報(bào)警器的供電回路中，缺相報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于電機(jī)勵(lì)磁接觸器的供電回路中；所述的故障報(bào)警電路包括故障報(bào)警繼電器和故障報(bào)警器，故障報(bào)警繼電器線圈的一端連接第二放大模塊的輸出端，另一端連接直流電源負(fù)極，故障報(bào)警繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于故障報(bào)警器的供電回路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有自檢功能的三相變頻電機(jī)缺相保護(hù)裝置，其特征在于:所述的電源模塊包括空氣開(kāi)關(guān)、電源指示燈和直/直變換器，直/直變換器的電源輸入端通過(guò)空氣開(kāi)關(guān)連接直流電源，電源指示燈串接于直/直變換器的正極和負(fù)極之間，直/直變換器的電源輸出端分別連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和PLC控制模塊的供電端，直/直變換器的負(fù)極還連接PLC控制模塊的電源檢測(cè)端，直/直變換器的正極連接第一放大模塊和第二放大模塊的供電端。
【文檔編號(hào)】H02H7/09GK204179643SQ201420661068
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】危遠(yuǎn)佩, 唐贊永, 屈少一, 馮永軍, 李義龍, 邊璐璐 申請(qǐng)人:平頂山煤業(yè)（集團(tuán)）鐵路運(yùn)輸處勞動(dòng)服務(wù)公司