智能远程电机监控器 【技术领域】
本发明属于机电控制系统技术领域，具体地说是一种用于远程监视电机运行状态且跟据运行状态控制电机的智能远程电机监控器。
背景技术
现有技术的电机保护器通常进行缺相、过流保护、电机保护器种类繁多，结构各异。其中电机缺相、过流保护是运用模拟电路，模拟电路一个特点是抗干扰性差，电路延时性靠纯模拟电路特性设定，可修改性差，且电机一项断相时，该相电流急剧减小，从而使保护电路产生相应的动作，切断电机的供电电源。由于电机在缺相情况下运行，缺相电流不为零，电机在负荷较小的情况下，缺相的电流值与其它相的电流值比较差别不明显，容易造成电机保护器保护动作不灵敏，对电机的缺相保护不是很可靠，且无法实现远程监控。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种电机保护可靠且实现远程监控的智能远程电机监控器。
本发明的目的是这样实现的：它包括有电流互感器和励磁线圈，其特征是：所述的电流互感器输出端与带有一无线模块的数字信号处理电路输入端相连接，该数字信号处理电路的输出端与电机用电设备的控制电路相连接，该控制电路的输出端与励磁线圈相连接；数字信号处理电路还与带有按键的显示电路相连接。
所述的电流互感器包括有设置在整体框架上均匀分布的三个空心互感线圈定位柱，在每个空心互感线圈定位柱上分别设置有一个互感线圈，三个空心互感线圈的信号输出方式采用四线制输出。
所述的励磁线圈的接线端与桥式整流电路的输出端相连接；在桥式整流电路的输入端串接有一辅助触点开关，该辅助触点开关上还并联有一电容。
所述的数字信号处理电路包括有电源电路、信号放大电路、外围电路和无线模块电路。
本发明增加了无线模块实现远程监控，工作人员可通过上位机监控控制多台电机，显著提高了工作效率。电流的采样精度达到10位，分辨率高、数据处理，修订靠软件实现、各种设定参数可根据现场的需要进行更改，十分方便、对电机的错误状态进行记录，方便维修人员进行检修。直流励磁电路克服了交流励磁电路易出现颤抖且节能降耗、电机保护器的整机功耗小于3W，显示电路实时显示电机状态，方便操作人员及时了解电机状态。本发明的电路采样设计以数字电路为主，从而避免了纯模拟电路抗干扰差、保护时间无法根据现场情况变化更改、判断三项电源是否有缺相造成保护灵敏度低、保护可靠性差的缺陷；本发明还具备可靠性高，实用安全可靠，且结构简单合理，安装、使用、维护方便，应用范围宽，产品运行成本低，减轻工人劳动，即时发现问题即时解决，方便历史数据查询等特点。
【附图说明】
图1为本发明的电路方框原理图；
图2为本发明的电流互感器剖视图；
图3为本发明数字信号电路的电路图；
图4为本发明显示电路的电路图；
图5为本发明控制电路的电路图。
下面将通过实例对本发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
【具体实施方式】
如图1-2所示，本发明主要包括电流互感器和励磁线圈，该电流互感器输出端与带有一无线模块的数字信号处理电路输入端相连接，该数字信号处理电路的输出端与电机用电设备的控制电路相连接，该控制电路的输出端与励磁线圈相连接；数字信号处理电路还与带有按键的显示电路相连接。上述电流互感器包括有设置在整体框架5上均匀分布有三个空心互感线圈定位柱1，在每个空心互感线圈定位柱1上分别设置有一由矽钢片3、绕组2组成的互感线圈；上述三个互感线圈的输出方式采用四线制输出。另外，图中还包括互感线圈骨架4。
如图3所示，数字信号处理电路包括有由端子AC、二极管DP1-DP4构成桥式整流电路、电容CP1-CP3构成滤波电路、稳压芯片U6、稳压芯片U5及二极管DL1共同构成电路板电源电路；由电容CA1-CA4、调压芯片U7及电阻RA1、RA2共同构成的无线模块电源电路；由端子HGXQ、电阻RK1-RK16、二极管DK1-DK4、运放U4共同构成的信号放大电路；由端子RELAY、三极管QS1、电阻RR1及RR2、电阻RS1-RS8、电阻RL1-RL18、端子JPP1及JPP2、电容CS1-CS3、晶振X1、端子JDQ及微控器U1共同构成外围电路；由电阻RM1-RM8、电容CM1、发光二极管LED1、芯片U8、卡座U2及无线模块U3共同构成的无线模块电路。
各互感线圈的输出线C、D、E和公共线F分别接到数字信号处理电路的输入端，即端子HGXQ，其中端子1与C连接，端子2与D连接，端子3与E连接，端子4与F连接。
如图4所示，图中包括有由电阻R2、三极管Q0、蜂鸣器B1构成的蜂鸣器电路；由数码块DS、电阻R3-R6、排阻RP0、三极管Q1-Q4构成的显示电路；LED构成的指示电路；由按键S1-S4及CON1构成按键电路；由电阻R7、电容C2构成的复位电路；端子CON2、CON3是连接到数字信号处理电路的端子。
如图6所示，由电容C1与辅助触点JP4构成辅助触点电路；由继电器K1、二极管D5、输入端子JP5构成继电器控制电路。输入端子JP1输入交流380V电源，一方面经过变压器T1变压输出交流15V给数字信号处理电路供电；另一方面由输入端子JP1输入交流380V一端经过R1限流，再经过继电器K1，再经过辅助触点JP4，进入D1、D2、D3、D4组成的桥式整流电路，桥式整流电路输出给励磁线圈JP3。
工作时：无线模块的接收/发送脚与数字信号处理电路的发送/接收脚相连接，数字信号处理电路把需要上传给上位机的数据通过发送/接收脚传送给无线模块，无线模块自动地通过GSM/GPRS网络传送给上位机；同样，上位机需要传送的数据通过GSM/GPRS网络传送给无线模块，无线模块接收到数据再经过接收/发送脚传送给数字信号处理电路，这样实现数字信号处理电路与上位机的无线数据传送。
本发明工作时电路在不同情况的具体算法如下：
一、电流过流、欠流算法
当A、B、C三相过流，A、B、C三相电流互感器就产生电流信号，去掉负半波型号，再经过运算放大、采样芯片采样，进入数字信号处理电路，采样过程完成。由于电流信号近似于正弦波，采样点可能在正半波任意一点，为了避免采样电流值与实际电流偏差多大，采样的算法是：数字信号处理电路对每相电流经过若干次采样，运用数学公式，得到合适的数据；然后把该值与设定的过流值、欠流值进行比较，如果该值大于过流值，：数字信号处理电路控制继电器是接触器断开，从而保护了电机。同样如果该值小于欠流值，数字信号处理电路控制继电器是接触器断开，从而保护了电机。并且过流值、欠流值可以根据实际情况而设定，可修改。
二、欠压算法
电压信号取自变压器次级，经过分压、去掉负半波型号、运放放大、采样芯片采样，进入数字信号处理电路，采样过程完成。由于电压信号是正弦波，采样点可能在正半波任意一点，为了避免采样电流值与实际电流偏差多大，采样的算法是：数字信号处理电路对每相电流经过若干次采样，运用数学公式，得到合适的数据；然后把该值与设定的欠压值进行比较，如果该值小于欠压值，数字信号处理电路控制继电器是接触器断开，从而保护了电机。欠压值可以根据实际情况而设定，可修改。
三、三相不平衡算法
将A、B、C三相电流采样的最终值，A减去B的绝对值，B减去C的绝对值，A减去C的绝对值，得到三个电流之差值，然后将这三个电流之差值与设定的不平衡值进行比较，如果它们之中有一个或者一个以上的大雨不平衡值，就说明某相电流不平衡，数字信号处理电路控制继电器是接触器断开，从而保护了电机。不平衡值可以根据实际情况而设定，可修改。
在电路中主要以微控器为核心对电流、电压采样、处理及控制全部都以软件为基础，通过相应的算法，实现电流过流、欠流、欠压、三项不平衡进行有效的保护，启动延时、保护延时能根据现场需求进行自由设置，内存能记录电机的运行状态，同时远程上位机能监控终端机运行状态、启动或者停止电机，方便作业人员检修、维护；显示电路实时显示电机状态。综上所述实现了本发明的目的。