申请/专利权人：金陵科技学院

申请日：2019-07-22

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN110391641B

主分类号：H02H7/085

分类号：H02H7/085;H02H5/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.11.22#实质审查的生效;2019.10.29#公开

摘要：电机过热保护器，包括保护器主体、控制电路和CAN节点电路，所述控制电路内置于保护器主体内，所述电机外接于控制电路，所述CAN节点电路外接于控制电路，所述控制电路包括电源变换电路、温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路组成。本发明具有体积小便于集成与安装，温度过高电路自动锁死以防温度正常后电机反复自动接入电网，制造成本低，同时带有网络传输与报警功能。

主权项：1.一种电机过热保护器的电机过热保护控制方法，所述电机过热保护器包括保护器主体、控制电路和CAN节点电路，所述控制电路内置于保护器主体内，所述电机外接于控制电路，所述CAN节点电路外接于控制电路，所述控制电路包括电源转换电路、温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，电源转换电路为各部分电路供电，温度采集与处理电路负责检测电机温度信号，并将温度信号处理后送入温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，其中温度过高报警电路将信号送到LED与扬声器发出声光报警信号、电机工作控制电路将信号处理后直接控制电机工作、CAN节点电路将信号送上总线传输到远程控制室；所述温度采集与处理电路输入端连接电源转换电路，输出端端口2连接温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，由热敏电阻、温度设置电阻R1、反相器、开关管Q1、开关管Q2、RS触发器、电阻R2、电阻R3组成；热敏电阻输入端与电路端口1、电阻R3相连，输出端与温度设置电阻R1、反相器输入端、RS触发器输入端口1、电阻R2相连，温度设置电阻R1一端与热敏电阻输出端相连，另一端与开关管Q1、Q2的发射极相连，开关管Q1的集电极与电阻R2串联后与热敏电阻输出端相连，基极与RS触发器的输出端、开关管Q2的基极相连，反相器输入端与热敏电阻输出端相连，反相器输出端与RS触发器输入端口2相连，RS触发器输入端口1与热敏电阻输出端相连，RS触发器输入端口2与反相器输出端相连，RS触发器输出端与开关管Q1、Q2的基极相连，电阻R3一端连接热敏电阻输入端，另一端连接开关管Q2的集电极，开关管Q2的集电极与电阻R3相连，基极与开关管Q1的基极相连，发射极与开关管Q1的发射极相连；所述温度采集与处理电路发现电机温度过高后会将电机断电，同时电路进入锁死状态以防电机温度正常时自动接入电网，电路需要人工复位才可以解除锁死状态；所述温度过高报警电路输入端连接电源转换电路和温度采集与处理电路，输出端连接扬声器与LED发光管，由开关管Q5、电阻、LED发光管、扬声器组成；所述LED发光管与扬声器要外露于保护器主体之外；所述电机工作控制电路输入端端口3连接电源转换电路，所述电机工作控制电路输入端端口2连接温度采集与处理电路，输出端直接连接电机和220伏交流电源，所述电源转换电路由电阻、开关管Q3、开关管Q4、双向晶闸管、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7组成，电阻R4一端与电路输入端口3相连，另一端与电阻R5及开关管Q3的基极相连，电阻R5一端与开关管Q3的基极相连，另一端与开关管Q3、Q4的发射极相连，电阻R6的一端与电路输入端口2相连，另一端与开关管Q3集电极相连，开关管Q3的基极与电阻R4、R5的公共端相连，发射极与开关管Q4的发射极、电阻R5相连，集电极与电阻R6及开关管Q4的基极相连，开关管Q4的基极与开关管Q3的集电极相连，发射极与开关管Q3的发射极相连，集电极与电阻R7相连，电阻R7一端与开关管Q4的集电极相连，另一端与双向晶闸管的门极相连，双向晶闸管一端直接接220伏电源，另一端直接连电动机；所述电源转换电路输入端连接220伏电源，输出端连接温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，由二极管、二极管桥、电容组成；所述CAN节点电路输入端与温度采集与处理电路相连，输出端与CAN总线相连；所述CAN节点电路外接于保护器主体之外，由航空插头与控制器电路相连，根据是否进行网络传输进行选择性安装；具体步骤如下，其特征在于：所述电机过热保护器的保护器主体内的控制电路包括温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路、电源转换电路和CAN节点电路，电源转换电路为温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路提供电源，温度采集与处理电路将采集电机的工作温度，并将信号输入到温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路，温度过高报警电路将信号处理后发出声光报警，电机工作控制电路将信号处理后控制电机工作，CAN节点电路将信号处理后送上总线进行网络传输；工作过程中，温度采集与处理电路中热敏电阻负责采集温度信号，R1是温度设置电阻，用来设置报警温度，当电机工作温度正常时RS触发器芯片发出低电平，使得开关管Q1、Q2截止，端口2输出高电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路，当电机工作温度超过报警值时，热敏电阻阻值增大，RS触发器芯片输出高电平，使得开关管Q1、Q2导通，Q1的导通使得RS触发器输出被锁定在高电平状态，直到人工复位，端口2输出低电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路；当电机工作温度正常，端口2送来高电平信号时开关管Q5导通，报警电路不发出声光报警，当电机工作温度超过报警值时，端口2送来低电平信号时开关管Q5截止，报警电路发出声光报警，提示现场工作人员；电机工作控制电路中端口2与温度采集与处理电路相连，当端口2为高电平时开关管Q4导通，为双向晶闸管送去触发信号，双向晶闸管导通，反之晶闸管在交流电换相时关闭，电机停转，电机工作控制电路中端口3与电源转换电路相连，这使得开关管Q3仅仅在交流电压换相时截止，保证端口2为高电平时开关管Q4顺利导通，而在其它时刻开关管Q3导通，使得开关管Q4截止，以降低整个电路的功耗和发热量，使得电路高度集成；电源转换电路中整流桥将交流电变为脉动直流电，送入电机工作控制电路，以便于检测交流电换相时刻，通过二极管与电容后输出较稳定的直流电为温度采集与处理电路、温度过高报警电路提供电源；CAN节点电路将电机停转的报警信号送入CAN总线，传输给远端的控制中心。

全文数据：电机过热保护器及电机过热保护控制方法技术领域本发明涉及一种电机保护控制设备领域，特别设计电机过热保护器及电机过热保护控制方法。背景技术目前，电机在工业领域、民用领域广泛使用，电机在工作过程中要严密监视其工作温度，以免温度过高发生故障。该保护器适用于单相电机与三相电机的热保护，而且当保护电路工作后会进入自动锁死状态，不会因为电机停转温度降低后电机重新接入电网工作，避免了反复接入电网导致电机损坏。同时该保护器可以选装CAN总线节点模块进行远程网络传输。保护器用到的元件较少，便于集成和小型化，制造成本也比较低。发明内容针对以上描述，本发明设计电机过热保护器及电机过热保护控制方法，通过温度采集与处理电路来采集电机的工作温度。如果温度过高，温度过高报警电路会发出声光报警，电机工作控制电路会将电机切出电网，并进入锁死状态，CAN节点电路会通过网络向控制中心发出信号。为达此目的，本发明提供电机过热保护器，包括保护器主体、控制电路和CAN节点电路，所述控制电路设置在保护器主体内：所述控制电路内置于保护器主体内，所述电机外接于控制电路，所述CAN节点电路外接于控制电路，所述控制电路包括电源转换电路、温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，电源转换电路为各部分电路供电，温度采集与处理电路负责检测电机温度信号，并将温度信号处理后送入温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，其中温度过高报警电路将信号送到LED与扬声器发出声光报警信号、电机工作控制电路将信号处理后直接控制电机工作、CAN节点电路将信号送上总线传输到远程控制室。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述温度采集与处理电路输入端连接电源转换电路，输出端连接温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，由热敏电阻、电阻、反相器、开关管、组成。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述温度过高报警电路输入端连接电源转换电路和温度采集与处理电路，输出端连接扬声器与LED发光管，由开关管、电阻、LED发光管、扬声器组成。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述LED发光管与扬声器要外露于保护器主体之外，以便于报警。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述电机工作控制电路输入端连接电源转换电路和温度采集与处理电路，输出端直接连接电机和220伏交流电源，由电阻、开关管、双向晶闸管组成。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述电源转换电路输入端连接220伏电源，输出端连接温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，由二极管、二极管桥、电容组成。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述CAN节点电路输入端与温度采集与处理电路相连，输出端与CAN总线相连。作为本发明电机过热保护器进一步改进，所述CAN节点电路外接于保护器主体之外，由航空插头与控制器电路相连，可以根据是否进行网络传输进行选择性安装。本发明提供一种电机过热保护器的电机过热保护控制方法，具体步骤如下：所述电机过热保护器的保护器主体内的控制电路包括温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路、电源转换电路和CAN节点电路，电源转换电路为温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路提供电源，温度采集与处理电路将采集电机的工作温度，并将信号输入到温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。温度过高报警电路将信号处理后发出声光报警，电机工作控制电路将信号处理后控制电机工作，CAN节点电路将信号处理后送上总线进行网络传输；工作过程中，温度采集与处理电路中热敏电阻负责采集温度信号，R1是温度设置电阻，用来设置报警温度，当电机工作温度正常时RS触发器芯片发出低电平，使得开关管Q1、Q2截止，端口2输出高电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路，当电机工作温度超过报警值时，热敏电阻阻值增大，RS触发器芯片输出高电平，使得开关管Q1、Q2导通，Q1的导通使得RS触发器输出被锁定在高电平状态，直到人工复位，端口2输出低电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。当电机工作温度正常，端口2送来高电平信号时开关管Q5导通，报警电路不发出声光报警，当电机工作温度超过报警值时，端口2送来低电平信号时开关管Q5截止，报警电路发出声光报警，提示现场工作人员。电机工作控制电路中端口2与温度采集与处理电路相连，当端口2为高电平时开关管Q4导通，为双向晶闸管送去触发信号，双向晶闸管导通，反之晶闸管在交流电换相时关闭，电机停转，电机工作控制电路中端口3与电源转换电路相连，这使得开关管Q3仅仅在交流电压换相时截止，保证端口2为高电平时开关管Q4顺利导通，而在其它时刻开关管Q3导通，使得开关管Q4截止，以降低整个电路的功耗和发热量，使得电路高度集成；电源转换电路中整流桥将交流电变为脉动直流电，送入电机工作控制电路，以便于检测交流电换相时刻，通过二极管与电容后输出较稳定的直流电为温度采集与处理电路、温度过高报警电路提供电源。CAN节点电路将电机停转的报警信号送入CAN总线，传输给远端的控制中心。本发明设计电机过热保护器及电机过热保护控制方法，适用于不同种类的电机，只需将电机的电源线与该保护器连接即可，本申请可以自锁不会让电机反复接入电网，而且电路简节成本低，可以高度集成，且接线方便、控制精度高、成本低，电机生产厂家也可以直接将保护器集成于电机内部。附图说明图1是本专利保护装置接线示意图；图2是本专利保护温度采集与处理电路；图3是本专利保护温度过高报警电路；图4是本专利保护电机工作控制电路；图5是本专利保护电源转换电路；图6是本专利的CAN节点电路；具体实施方式以下结合附图和实施例对发明做详细的说明：本发明设计电机过热保护器及电机过热保护控制方法，通过温度采集与处理电路来采集电机的工作温度。如果温度过高，温度过高报警电路会发出声光报警，电机工作控制电路会将电机切出电网，并进入锁死状态，CAN节点电路会通过网络向控制中心发出信号。作为本发明一种具体实施例，如图1所示，本发明提供的接线图，保护器主体内的控制电路包括温度采集与处理电路如图2所示、温度过高报警电路如图3所示、电机工作控制电路如图4所示、电源转换电路如图5所示、CAN节点电路如图6所示。电源转换电路为温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路提供电源。温度采集与处理电路将采集电机的工作温度，并将信号输入到温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。温度过高报警电路将信号处理后发出声光报警，电机工作控制电路将信号处理后控制电机工作，CAN节点电路将信号处理后送上总线进行网络传输。如图2所示，温度采集与处理电路中热敏电阻负责采集温度信号，R1是温度设置电阻，用来设置报警温度，当电机工作温度正常时RS触发器芯片发出低电平，使得开关管Q1、Q2截止，端口2输出高电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。当电机工作温度超过报警值时，热敏电阻阻值增大，RS触发器芯片输出高电平，使得开关管Q1、Q2导通，Q1的导通使得RS触发器输出被锁定在高电平状态，直到人工复位，端口2输出低电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。如图3所示，当电机工作温度正常，端口2送来高电平信号时开关管Q5导通，报警电路不发出声光报警。当电机工作温度超过报警值时，端口2送来低电平信号时开关管Q5截止，报警电路发出声光报警，提示现场工作人员。如图4所示，电机工作控制电路中端口2与温度采集与处理电路相连，当端口2为高电平时开关管Q4导通，为双向晶闸管送去触发信号，双向晶闸管导通，反之晶闸管在交流电换相时关闭，电机停转。电机工作控制电路中端口3与电源转换电路相连，这使得开关管Q3仅仅在交流电压换相时截止，保证端口2为高电平时开关管Q4顺利导通，而在其它时刻开关管Q3导通，使得开关管Q4截止，以降低整个电路的功耗和发热量，使得电路可以高度集成。如图5所示，电源转换电路中整流桥将交流电变为脉动直流电，送入电机工作控制电路，以便于检测交流电换相时刻。通过二极管与电容后输出较稳定的直流电为温度采集与处理电路、温度过高报警电路提供电源。如图6所示，CAN节点电路将电机停转的报警信号送入CAN总线，传输给远端的控制中心。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。

权利要求：1.电机过热保护器，其特征在于，包括保护器主体、控制电路和CAN节点电路，所述控制电路内置于保护器主体内，所述电机外接于控制电路，所述CAN节点电路外接于控制电路，所述控制电路包括电源转换电路、温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，电源转换电路为各部分电路供电，温度采集与处理电路负责检测电机温度信号，并将温度信号处理后送入温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，其中温度过高报警电路将信号送到LED与扬声器发出声光报警信号、电机工作控制电路将信号处理后直接控制电机工作、CAN节点电路将信号送上总线传输到远程控制室。2.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述温度采集与处理电路输入端连接电源转换电路，输出端连接温度过高报警电路、电机工作控制电路和CAN节点电路，由热敏电阻、电阻、反相器、开关管、变阻器组成。3.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述温度采集与处理电路发现电机温度过高后会将电机断电，同时电路进入锁死状态以防电机温度正常时自动接入电网，电路需要人工复位才可以接触锁死状态。4.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述温度过高报警电路输入端连接电源转换电路和温度采集与处理电路，输出端连接扬声器与LED发光管，由开关管、电阻、LED发光管、扬声器组成。5.根据权利要求4所述电机过热保护器，其特征在于：所述LED发光管与扬声器要外露于保护器主体之外。6.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述电机工作控制电路输入端连接电源转换电路和温度采集与处理电路，输出端直接连接电机和220伏交流电源，由电阻、开关管、双向晶闸管组成。7.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述电源转换电路输入端连接220伏电源，输出端连接温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路，由二极管、二极管桥、电容组成。8.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述CAN节点电路输入端与温度采集与处理电路相连，输出端与CAN总线相连。9.根据权利要求1所述电机过热保护器，其特征在于：所述CAN节点电路外接于保护器主体之外，由航空插头与控制器电路相连，根据是否进行网络传输进行选择性安装。10.权利要求1-9任意一项所述电机过热保护器的电机过热保护控制方法，具体步骤如下，其特征在于：所述电机过热保护器的保护器主体内的控制电路包括温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路、电源转换电路和CAN节点电路，电源转换电路为温度采集与处理电路、温度过高报警电路、电机工作控制电路提供电源，温度采集与处理电路将采集电机的工作温度，并将信号输入到温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。11.温度过高报警电路将信号处理后发出声光报警，电机工作控制电路将信号处理后控制电机工作，CAN节点电路将信号处理后送上总线进行网络传输；工作过程中，温度采集与处理电路中热敏电阻负责采集温度信号，R1是温度设置电阻，用来设置报警温度，当电机工作温度正常时RS触发器芯片发出低电平，使得开关管Q1、Q2截止，端口2输出高电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路，当电机工作温度超过报警值时，热敏电阻阻值增大，RS触发器芯片输出高电平，使得开关管Q1、Q2导通，Q1的导通使得RS触发器输出被锁定在高电平状态，直到人工复位，端口2输出低电平信号送入温度过高报警电路、电机工作控制电路、CAN节点电路。12.当电机工作温度正常，端口2送来高电平信号时开关管Q5导通，报警电路不发出声光报警，当电机工作温度超过报警值时，端口2送来低电平信号时开关管Q5截止，报警电路发出声光报警，提示现场工作人员。13.电机工作控制电路中端口2与温度采集与处理电路相连，当端口2为高电平时开关管Q4导通，为双向晶闸管送去触发信号，双向晶闸管导通，反之晶闸管在交流电换相时关闭，电机停转，电机工作控制电路中端口3与电源转换电路相连，这使得开关管Q3仅仅在交流电压换相时截止，保证端口2为高电平时开关管Q4顺利导通，而在其它时刻开关管Q3导通，使得开关管Q4截止，以降低整个电路的功耗和发热量，使得电路高度集成；电源转换电路中整流桥将交流电变为脉动直流电，送入电机工作控制电路，以便于检测交流电换相时刻，通过二极管与电容后输出较稳定的直流电为温度采集与处理电路、温度过高报警电路提供电源。14.CAN节点电路将电机停转的报警信号送入CAN总线，传输给远端的控制中心。

百度查询： 金陵科技学院 电机过热保护器及电机过热保护控制方法

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