[发明专利]一种电动机故障保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动机故障保护装置，尤其是一种适用于煤矿井下综采工作面大功率采煤设备的高性能电动机故障保护装置。

背景技术

目前，电动机故障保护装置主要有模拟式保护和数字式保护两种。模拟式保护是通过电压、电流互感器采样，然后经整流送至鉴幅、比较电路实现对电动机的故障保护，其动作指标误差大、运行可靠性低，故障显示采用发光二极管，显示信息量少，无法实时了解电动机运行状况。数字式保护主要是以数字处理单元为核心的保护装置，可靠性高、动作指标准确，但市场上成熟的数字式保护装置主要采用直流采样方式，其测量精度受整流电路精度和稳定性的影响较大；滤波回路时间常数大，实时采集性较差，动作响应速度慢，硬件较复杂，可靠性低，普遍无计量功能，不能满足高压大功率电动机对保护可靠性和动作指标的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种矿用电动机故障保护装置，用于解决现有电动机保护装置采样精度差，保护动作时间长，可靠性低，无计量功能等问题，提高大功率电动机保护的可靠性与实时性，并且准确计量电能消耗，使其运行更加安全、可靠、经济。

本发明所采用的技术方案是：一种电动机故障保护装置，包括三相变压器，三相电流互感器，真空接触器，相电压采样调理单元，相电流采样调理单元，交流采样单元，微控制器单元，A/D信号采样单元，通信单元，键盘单元，开关量输入单元和开关量输出单元，三相变压器是采用星形接法环氧浇注型三相同步变压器，输入接矿井三相交流电网，输出接相电压采样调理单元输入，三相电流互感器是环氧浇注型穿心式，变比为400:1的三相电流互感器，输入接矿井三相交流电网，输出接相电流采样调理单元输入，真空接触器输入接三相交流电网，输出接矿用电动机，交流采样单元，输入分别与相电压采样调理单元的输出和相电流采样调理单元的输出相连，输出接微控制器单元，微控制器单元将复位电路、JTAG接口及电源模块与CPU连接。A/D信号采样单元经过跟随电路、分压电路及保护电路与微控制器单元的CPU相连接，通信单元是由两路RS485通信接口电路组成，其输出与液晶屏和远程通讯接口相连接，开关量输入单元与CPU的I/O口相连接，开关量输出单元是与CPU的I/O口相连接，所述键盘单元是由二极管与16个按键组成的4×4键盘，其输出与CPU的I/O口相连接。

相电压采样调理单元由A相电压采样调理模块、B相电压采样调理模块及C相电压采样调理模块组成，相电流采样调理单元由A相电流采样调理模块、B相电流采样调理模块及C电流采样调理模块组成。

本发明的有益效果是：可以直接将采集的三相电压、三相电流、功率因数及电量等电动机运行参数传至微控制器单元，解决常规电动机保护装置中直流采样的实时性差、采样精度低、灵敏度不高的缺点；本发明的微控制器单元对交流采样单元与A/D采样单元采集的数据进行融合、判断和处理，实现过压、欠压、过载、断相、相不平衡、漏电等故障保护功能；本发明在保证电动机安全运行外，还可以对电动机使用的电能进行计量，方便用户及时掌握电动机的能耗和运行效率；通过本装置的键盘单元，可以对电动机的工作参数进行设定；显示屏可以实时显示电动机运行参数、故障信息，以便井下工作人员可以及时了解所保护电动机的运行状况。

附图说明

       图1是本发明装置的组成结构图；

图2为本发明装置的微控制器单元原理图；

图3为本发明装置的相电压采样调理调理单元原理图；

图4为本发明装置的交流采样单元原理图；

图5为本发明装置的通信单元原理图；

图6为本发明装置的A/D信号采样单元原理图；

图7为本发明装置的开关量输出单元原理图；

图8为本发明装置的开关量输入单元图原理图；

图9本发明装置的键盘单元原理图。

具体实施方式