[发明专利]通用型智能功率保护控制器及保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制领域，特别是指一种通用型智能功率保护控制器及保护方法。

背景技术

传统的功率型设备保护原理一般设计在实际负荷超出现有额定功率3--5倍左右才起作用。但大量实践表明：由于种种原因导致负荷长时间工作在大于额定功率而又小于保护功率时，是引起设备损坏的最主要原因。如某设备的额定功率为500W，保护值按5倍额定功率设计。当设备的实际负荷达到2.5倍额定功率时，保护电路是不起任何作用的，而这种状态必然会导致设备在长时间连续工作状态下损坏。这就是目前任何功率型设备都已设计有保护电路，而又常损坏的根本原因。再之，功率型设备的每次维修成本几乎占到了整个新设备的1/3-1/4。显然，研制一种新型的智能保护设备的必要性是目前非常有现实意义和非常重要的一项工作。

从目前通用保护技术的资料上查看，现行的各种保护措施都存在局限即不能根据功率型电器设备的外部运行条件遇到不同变化的程度而随时灵活采取有效的可靠性预防性和保护性措施，因此导致在保护电路没有发挥作用时就将设备损坏的现象频频发生。主要原因在于：当电器设备的实际负荷大于额定功率而又小于过载保护功率时，并在相对长时间内保护电路没有起到任何作用而使设备损坏。另一方面，绝大多数保护电路的设计都没有采用智能化措施，所设计的保护值也都是固定值，因此也不可能对电器设备在工作时当外部运行条件出现严重恶化但又尚未达到保护值时，将设备损坏。

发明内容

本发明提出一种通用型智能功率保护控制器，能够使任意功率型电器设备在全寿命期内连续、稳定、安全、可靠地有效工作，解决了现有技术中的设备不能根据实际负荷运行条件的变化而随时灵活采取可靠地预防性和保护性措施，最终导致设备损毁的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

通用型智能功率保护控制器，包括：

与市电连接的电源适配器，电源适配器用于提供电路电源；

与功率型设备电连接的电流/电压（A/V）互感器，互感器用于获取功率型设备的电源信号；

与互感器和电源适配器电连接的A/D数字取样转换器，A/D数字取样转换器用于将互感器实时测量的模拟信号转换成数字信号；

与电源适配器和A/D数字取样转换器电连接的单片微型计算机，单片微型计算机与参数设置按键连接；

A/D数字取样转换器与单片微型计算机的输入端连接，单片微型计算机的输出端分别与显示驱动器和驱动控制器连接，显示驱动器与显示器连接，驱动控制器与控制继电器电连接，控制继电器与功率型设备电连接，功率型设备与市电连接。

优选的，单片微型计算机为STC90C52RC单片机。

优选的，还包括语音报警器，语音报警器分别与扬声器和驱动控制器连接。

优选的，显示器为八段LED数码管，显示驱动器为74LC164或ICM7218驱动器。

优选的，互感器为高精度线性电流/电压（A/V）互感器。

通用型智能功率保护控制器的保护方法，包括以下步骤：

S1：互感器从功率型设备供电端的电源处获取实时电源信号，并通过单片微型计算机数字取样转换器将互感器实时测量的模拟信号转换成数字信号，并输入至单片微型计算机；

S2：通过参数设置按键将不同功率型设备的额定功率输入至参数存储器；

S3：通过参数设置按键将四级动态保护值输入至单片微型计算机；

S4：当被保护的功率型设备在实际运行中出现过载并达到四级动态保护值的任何一级时，驱动控制器执行单片微型计算机发来的控制命令，向控制继电器和语音报警器送出控制命令，控制继电器作用，断开功率型设备的供电电源，使之自动停机并通过语音报警器发出语音报警信息。

优选的，四级动态保护值包括被保护值和与被保护值对应设置的保护时间值，所述被保护值包括依次递增的被保护值1、被保护值2、被保护值3和被保护值4，所述保护时间值包括依次递减的保护时间值1、保护时间值2、保护时间值3和保护时间值4，所述任一级被保护值和对应的保护时间值的乘积相等。

优选的，被保护值为功率型设备的瞬时功率值，保护时间值为功率型设备工作的持续时间值。

优选的，在每级动态保护值的过渡取样期间采用动态交替式取样与比较方法。

优选的，以初始化设置的最小取样时间值为标准，并在1/2最小取样时间值内对动态范围内连续实时采集的数据进行交替统计数据比较的方法。

本发明的有益效果为：