[实用新型]微电脑控制水泵多功能保护器

说明书

本实用新型涉及一种全新的机电保护监控装置，用于保护各类单相、三相交流电源的水泵(如潜水泵、污水泵、深井泵、特种泵等)它通过微电脑对水泵进行多方位的扫描监控。保护功能全面，动作灵敏可靠。当发生故障时能迅速停机，并由数码块指示出是何种性质的故障，能帮助操作者快速的判断故障。

目前各类水泵的控制设备主要是由空气断路器、热继电器和交流接触器组成的继电器—接触器控制系统，它只能对水泵进行过载、缺相、短路三方面的常规保护，而且在灵敏度、可靠性及保护缺相的功能方面都存在缺点，如再要增加其他保护功能，就需另外加装分列的单元控制电路，这就存在着扩展功能困难，线路繁杂，统一协调性能不好，可靠性差的缺点，现在市场上还有一种由电子集成电路组成的保护器，因为它未使用微控制器(即单片微型计算机或微处理器)，全部由电子线路搭接而成，因此同样存在着保护功能越多、线路越繁杂、动作协调性能差，误动作多，可靠性不好的缺点。

本实用新型的目的提供一种微电脑控制水泵多功能保护器，它能对水泵进行轻度过载，严重过载、缺相，水泵内部渗漏水，水泵轴承温度，水泵外壳漏电的保护，并且还具有上、下水位的自动控制功能(可用于给水或排水的工作自动化)。

本实用新型的内部电路由四个部分组成(可参见图1)。

1、为电源部分和执行部分。由变压器等元器件组成，变压器用于电源电压的转换，整流桥堆、滤波电容和三端稳压块，用于给本控制器提供稳定电压，双向可控硅，触发三极管等元件，用于对交流接触器的控制，完成电脑指令动作。

2、单片机系统。主要由单片机、存贮器、锁存器、晶振等元器件组成，用于对所有外部信号进行扫描、监控，并在程序规定的范围内对水泵进行各种控制和保护。

3、由数显电路、多种传感器电路和看门狗电路组成，数显电路由解码块7447和8字显示块组成，用于显示水泵的各种状态，由555时基电路等元器件组成的测渗漏水、测漏电和看门狗电路具有结构简单，性能稳定的优点，看门狗电路用于增强本机的抗干扰能力，4584集成块作为外来信号(上、下水位、温度)与电脑之间的接口电路有便于匹配和提高抗干扰能力的作用。

4、由运算放大器等元器件组成的对电机过载、缺相进行全面保护的电路，该电路对电机保护具有分档明显、动作灵敏、可靠的优点。以上为保护器内部的全部硬件组成部分，本控制器的所有外部需检测信号由下列传感器传送：电机信号由互感器取样，经电机保护电路处理后送入电脑，渗漏水信号由泵内渗漏检测头把信号送入由555集成块组成的传感电路，进行放大处理后送入电脑，测漏电信号由一根接在水泵外壳的电线把漏电电压送入漏电传感器(由555块等组成)，经过整流、取样、放大等环节再送入电脑，上、下水位信号由外部的浮球开关输入，经过4584反向器等元件送入电脑，轴承温度由装在水泵轴承内的电热耦传送信号经4584反向器送入电脑。

本装置所用软件由：初始化程序、主程序、各类子程序、中断程序组成，在软件的设计中不仅考虑了动作的全面和合理，流畅和可靠，而且充分考虑了抗干扰因素，采用了指令冗余、软件陷井等许多软件抗干扰措施，使本机软硬件抗干扰措施齐全，能适应各种恶劣的工作环境。

数码显示块能显示“0”-“8”的9位数码，这9位数码分别代表的含义如下：

“0”指示水泵正在起动状态，如电脑探测一切正常则3秒～8秒后电机起动成功，显示块显示“1”，(由电机功率大小决定起动时间，时间由电脑自行掌握)如有故障则电脑指示关闭电机，启动蜂鸣器报警10秒，  并同时由显示块显示出是何种性质故障。

“1”指示水泵处于正常工作状态，一切完好；

“2”指示水泵电机处于缺相状态，并停机；

“3”指示水泵外壳漏电并停机；

“4”指示水泵内部有渗水现象并停机；

“5”指示水泵处于轻度过载状态(电机额定电流的1.2倍以上)。

如果这种过载持续时间1分钟以上则停机，指示块一直显示“5”；如这种过载在1分种内自动消失，则显示块自动转为显示“1”，中间不停机；如这种过载现象加速恶化则一旦达到严重过载状态，则1秒内关机，显示块显示“6”。

“6”严重过载状态(电机额定电流1.5倍以上)指示水泵有异物卡壳，产生严重堵转或严重过电流，此状态如持续2秒则关机，显示块显示“6”；如2秒内堵转现象消失，则显示块自动转为“5”或“1”(由水泵状态决定)并且中间不停机。

“7”指示水位已达下限标志，此时水泵停机等待(用于排水系统)。

“8”指示水泵轴承过热并停机待查。