专利名称：电机瞬态节能测控仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机的测控设备，特别是一种不仅能对电动机进行 通常的保护，而且能对电动机的用电量、电压、电流、功率因数等参数进行检 测、计量、显示，并能进行无功补偿控制的一种电机瞬态节能测控仪。
背景技术：
目前，电动机在国民生产领域中应用非常广泛，但电动机在运行中往往会 出现各种故障，如保险丝熔断、电源缺相、接触不良、二相短路、匝间短路、 单相接地短路、三相电压不对称或过低与过高及超负荷运行、电机堵转等，这 些故障都会使电动机发热烧坏，或危及操作人员的安全。目前，用于电动机上 的保护器， 一般包括电流互感器、主体外壳和电流采样输入电路、保护和控制 继电器及无触点开关装配电路板构成，电流采样输入电路、保护和控制继电器 及无触点开关装配电路板安装在主体外壳内的底部，电流互感器通过线缆与电 流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板上的电流采样输 入电路相连接，有以热继电器为主的机械式和模拟电子式两种，主要对在电动 机运行中的缺相、短路、过载、欠载、堵转、过压、欠压、不平衡、漏电等故 障进行通常的监测和保护，虽有一定的保护作用，但存在许多不足，如热继电 器受工作环境的影响很大，易老化、制作成本高、控制精度不高、不适应瞬态 测量，同时，没有直接同时测量电动机的三相电压、三相电流、功率因数、有 功功率、无功功率、视在功率、消耗电能和电能计量的功能，也没有无功补偿 控制及其有功无功指示的功能。目前，在电力设备及配电设备上，已采用了能 够测量三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率、消 耗电能和电能计量以及无功补偿控制的仪表，但在电动机上未见有应用的报道。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种不仅具有一般的电动机缺相、短路、过载、 欠载、堵转、过压、欠压、漏电等的保护功能，而且具有可直接同时测量三相 电机运行时的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功 率、消耗电能和电能计量以及无功补偿控制功能的电机瞬态节能测控仪。
为达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是该电机瞬态节能测控 仪，由电流互感器、主体外壳和电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触 点开关装配电路板构成，电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关 装配电路板安装在主体外壳内的底部，电流互感器通过线缆与电流采样输入电 路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板上的电流采样输入电路相连接， 其特征在于在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板 的前端垂直固定连接上综合电参数测控计量显示电路板，在综合电参数测控计 量显示电路板的内侧安装上微处理器、无功补偿控制器、电参数显示器和数据 储存模块以及操作按键，微处理器与无功补偿控制器、电参数显式器、数据储 存模块相连接，并通过线缆与电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点 开关装配电路板上的保护和控制继电器以及电流互感器相连接，操作按键也与 微处理器相连接，电流互感器和电压采样电路将检测到的信息输入微处理器， 经过运算、分析后的数据，除传给保护和控制继电器进行一般的常规保护外， 还分别传给无功补偿控制器，并通过无触点开关进行无功补偿控制，同时也传 给电参数显示器和数据储存模块，通过操作按键指令让微处理器分别实现不同 的显示功能和控制功能，在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开 关装配电路板的后端垂直固定连接上接线板。本实用新型还通过如下措施实施: 所述的电流互感器，包括三个互感线圈中心孔、安装底座构成，安装底座固定 在电流互感器外壳的底部，安装底座直接与电机外壳相固定连接，电机的三相 电源线分别穿过三个互感线圈中心孔，通过三个互感线圈检测输入电机的电流信号和电压信号，此为现有技术；所述的电流采样输入电路、保护和控制继电 器及无触点开关装配电路板上安装上电流采样输入电路、保护和控制继电器、 及无触点开关装配电路板上安装上电流采样输入电路、保护和控制继电器、及 无触点开关，也为现有技术；所述的电流互感器的电流信号线束与微处理器的 13、 14、 15、 16脚相连接，电压信号线束与微处理器的17、 20、 21、 22脚相连 接，微处理器的50、 51、 52、 53、 54、 55、 57脚通过线束与电参数显示器和操 作按键相连接，通过微处理器实现对电机的用电参数及参数故障的分析和计量， 对用电参数通过电参数显示器进行显示，操作按键同时与电参数显示器相连接， 由操作按键进行指令其显示内容，微处理器的46、 49脚与电流采样输入电路、 保护和控制继电器及无触点开关装配电路板上的保护和控制继电器相连接，通 过保护和控制继电器实现对电机的正常保护，微处理器的43、 44、 45、 46脚通 过导线束与无功补偿控制器相连接，当微处理器检测到电机需要进行无功补偿 时，可自启动无功补偿控制器；所述的电参数显示器由显示屏显示；所述的操 作按键分"设置"、"返回"、"增加"、"减少"、"移项"、"启动"和"停止"，通 过对操作按键上的不同按键进行操作，可分别显示有功功率、无功功率及各种 电量参数；微处理器的41、 42脚与数据储存模块相连接，从而将各种显示参数 进行储存；微处理器的41、 42脚同时与通讯接口模块相连接，通讯接口模块设 在接线板上，本实用新型采用全数字式芯片，可采用RS-485通讯接口进行组网， 组成集散型电机监测控制网络，通过上位计算机，使用通用组态控制软件，实 现集中显示电动机的运行状态，控制电动机的启停、远程设定报警和保护参数。 本实用新型的有益效果在于与目前使用的电动机保护器相比，具有以下 优点(1)、功能多不仅能实现对电动机的正常保护，而且可同时测量三相电 机运行时的三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率 和消耗电能的实际数值，能根据功率因数瞬态自动补偿，并对故障发生的时间和故障发生时电动机的多种电参数数值进行纪录和储存；(2)安装方便；(3) 集成度高；(4)便于联网。


图1为本实用新型结构局剖视示意图。
图2为本实用新型综合电参数测控计量显示电路板内侧面装配布置示意图。 图3为本实用新型电路原理框图。 图4为本实用新型电路原理示意图。
具体实施方式
参照附图l、 2、 3、 4制作本实用新型。该电机瞬态节能测控仪，由电流互 感器l、主体外壳2和电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配 电路板3构成，电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路 板3安装在主体外壳2内的底部，电流互感器1通过线缆12与电流采样输入电 路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板3上的电流采样输入电路相连 接，其特征在于在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电 路板3的前端垂直固定连接上综合电参数测控计量显示电路板4，在综合电参数 测控计量显示电路板4的内侧安装上微处理器5、无功补偿控制器6、电参数显 示器8和数据储存模块9以及操作按键10，微处理器5与无功补偿控制器6、 电参数显式器8、数据储存模块9相连接，并通过线缆与电流采样输入电路、保 护和控制继电器及无触点开关装配电路板3上的保护和控制继电器14以及电流 互感器l相连接，操作按键10也与微处理器5相连接，电流互感器l和电压采 样电路将检测到的信息输入微处理器5，经过运算、分析，除传给保护和控制继 电器14进行一般的常规保护外，还分别传给无功补偿控制器6，通过无触点开 关进行无功补偿控制，同时，也传给电参数显示器8和数据储存模块9，通过操 作按键10指令微处理器5分别实现不同的显示功能和控制功能，在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板3的后端垂直固定连接上 接线板ll。所述的电流互感器l，包括三个互感线圈中心孔la、安装底座lb构 成，安装底座lb固定在电流互感器1的外壳的底部，安装底座lb直接与电机 外壳相固定连接，电机的三相电源线分别穿过三个互感线圈中心孔la，通过三 个互感线圈检测输入电机的电流、电压信号；所述的电流互感器1的电流信号 线束与微处理器5的13、 14、 15、 16脚相连接，电压信号线束与微处理器5的 17、 20、 21、 22脚相连接，微处理器5的50、 51、 52、 53、 54、 55、 57脚通过 线束与电参数显示器8和操作按键10相连接，通过微处理器5实现对电机的用 电参数及参数故障的分析和计量，对用电参数通过电参数显示器8进行显示， 操作按键10同时与电参数显示器8相连接，由操作按键10进行指令其显示内 容，微处理器5的46、 49脚与电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点 开关装配电路板3上的保护和控制继电器14相连接，通过保护和控制继电器14 实现对电机的正常保护，微处理器5的43、 44、 45、 46脚通过线束与无功补偿 控制器6相连接，当微处理器5检测到电机需要进行无功补偿时，可自启动无 功补偿控制器6;所述的电参数显示器8由显示屏7显示；所述的操作按键10 分"设置"、"返回"、"增加"、"减少"、"移项"、"启动"和"停止"，通过对操 作按键10上的不同按键进行操作，可分别显示有功功率、无功功率及各种电量 参数；微处理器5的41、 42脚与数据储存模块9相连接，从而将各种显示参数 进行储存；微处理器5的41、 42脚同时与通讯接口模块13相连接，通讯接口 模块13设在接线板11上，本实用新型采用全数字式芯片，可采用RS-485通讯 接口进行组网，组成集散型电机监测控制网络，通过上位计算机，使用通用组 态控制软件，实现集中显示电动机的运行状态，控制电动机的启停、远程设定 报警和保护参数。
权利要求1、一种电机瞬态节能测控仪，由电流互感器(1)、主体外壳(2)和电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)构成，电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)安装在主体外壳(2)内的底部，电流互感器(1)通过线缆(12)与电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)上的电流采样输入电路相连接，其特征在于在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)的前端垂直固定连接上综合电参数测控计量显示电路板(4)，在综合电参数测控计量显示电路板(4)的内侧安装上微处理器(5)、无功补偿控制器(6)、电参数显示器(8)和数据储存模块(9)以及操作按键(10)，微处理器(5)与无功补偿控制器(6)、电参数显式器(8)、数据储存模块(9)相连接，并通过线缆与电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)上的保护和控制继电器(14)以及电流互感器(1)相连接，操作按键(10)也与微处理器(5)相连接，在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)的后端垂直固定连接上接线板(11)。
2、 根据权利要求l所述的电机瞬态节能测控仪，其特征在于所述的电流互感器(1)的电流信号线束与微处理器(5)的13、 14、 15、 16脚相连接，电压信号线束与微处理器(5)的17、 20、 21、 22脚相连接，微处理器(5)的50、51、 52、 53、 54、 55、 57脚通过线束与电参数显示器(8)和操作按键(10)相连接，操作按键(10)同时与电参数显示器(8)相连接，微处理器(5)的46、49脚与电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)上的保护和控制继电器(14)相连接，微处理器(5)的43、 44、 45、 46脚通过线束与无功补偿控制器(6)相连接。
3、根据权利要求l所述的电机瞬态节能测控仪，其特征在于所述的操作按键(10)分"设置"、"返回"、"增加"、"减少"、"移项"、"启动"和"停止"，微处理器(5)的41、 42脚与数据储存模块(9)相连接；微处理器(5)的41、42脚同时与通讯接口模块(13)相连接，通讯接口模块(13)设在接线板(11)上。
专利摘要本实用新型公开了一种电机瞬态节能测控仪，由电流互感器(1)、主体外壳(2)和电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)构成，其特征在于在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)的前端垂直固定连接上综合电参数测控计量显示电路板(4)，在电流采样输入电路、保护和控制继电器及无触点开关装配电路板(3)的后端垂直固定连接上接线板(11)。该电机瞬态节能测控仪，不仅能对电动机正常保护，而且可同时具有电能表测量功能，并能根据功率因数瞬态自动补偿；而且安装方便、集成度高、便于联网。
文档编号G01R31/34GK201402311SQ20092002334
公开日2010年2月10日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者明 李, 李玉保, 林金福 申请人:山东万华电子信息科技有限公司