[发明专利]多路电器绕组多种故障检测仪

说明书

本发明涉及一种紧急保护电路装置。

电动机的故障可大致分为两大类，一是由于过负荷引起的单一的过电流故障，二是非过负荷原因类故障，如电网缺相、绕组内部断相，匝间短路、绕组接壳、转子扫膛、转子绕组断路或铝槽断槽等。现普遍采用热继电器等过流保护器，根据电动机工作电流大小，对电动机实施保护，第一类故障得到了一定的控制。例如，中国实用新型专利申请92211910.4号所公开的一种电动机综合保护器，其电子线路是由外电源接口、电源电路、电流信号检测器、反时限延时器、速断调整电路、抗干扰驱动自动复位电路、执行机构和故障信号指示元件等组成，其工作原理即是采集和检测电动机的工作电流信号，实现对电动机的保护。但是，对第二类故障，即非过负荷原因类故障，则是现有各种保护器不能较好保护或是根本无法保护的。有的保护器即使能对第二类故障的某些项(不是全部)进行保护，也是每一个电动机需一个保护器，即属于分离式保护装置，而不能同时对多台电动机进行集中监控。为了对电动机等电器进行全面保护和集中监控，有必要提供一种新型的故障监测装置。

本发明的目的即是提供一种通过与外设的计算机配合使用，对电动机等电器进行全面保护和集中监控的多路电器绕组多种故障检测仪。

本发明的多路电器绕组多种故障检测仪具有外电源接口、电源电路和检测信号接口，并特别地设置有振荡电路、选通电路、振荡信号输出电路、模数转换电路、计算机接口电路和计算机联接口。其中，振荡电路具有振荡信号输出端。振荡信号输出电路具有振荡信号输入端、振荡信号输出端、检测信号输出端和外电源输入端。选通电路具有振荡信号输入端、振荡信号输出端和选通控制信号输入端。模数转换电路具有检测信号输入端和数据信号输出端。计算机接口电路具有数据信号输入端、选通控制信号输出端和总线端。电源电路具有外电源输入端。上述振荡电路的振荡信号输出端接振荡信号输出电路的振荡信号输入端，振荡信号输出电路的振荡信号输出端接选通电路的振荡信号输入端，选通电路的振荡信号输出端接检测信号接口。选通电路的选通控制信号输入端接计算机接口电路的选通控制信号输出端。振荡信号输出电路的外电源输入端和电源电路的外电源输入端同接外电源接口。振荡信号输出电路的检测信号输出端接模数转换电路的检测信号输入端。模数转换电路的数据输出端接计算机接口电路的数据输入端。计算机接口电路的总线端接计算机联接口。在使用本发明的检测仪之前，可将外电源接口与外部电源相连，将检测信号接口与欲检测电器(如电机)相连，并利用计算机联接口同外设计算机的控制总线、地址总线和数据线相连。这样，在本检测仪工作时，由振荡电路产生的振荡信号经其振荡信号输出端进入振荡信号输出电路，同时，外设的计算机经计算机联接口和计算机接口电路向选通电路输入选通控制信号，使选通电路中某一检测支路被选通，与该检测支路相联的电器便成为当前检测的对象。进入振荡信号输出电路的振荡信号经该检测支路、被检测电器绕组、外部电源和振荡信号输出电路而形成回路。流过该回路的振荡信号的电流及该电流在回路中所形成的电压被检测，并由模数转换电路转换为某种形式的数字量，经计算机接口电路输入外设的计算机。外设的计算机通过所输入的数字量而计算出被保护电器绕组的电感值和电阻值(或仅计算其电感值)，并由此分析和判断电器绕组是否出现故障，从而实现对该电器的监控。在本发明的选通电路中，可根据实际需要并列设置多条检测支路，使各检测支路分别与不同的被保护电器相连。当外设的计算机依次使选通电路中的各检测支路导通时，即可对与各检测支路相联的、已投入电网运行的电器进行检测，达到对多路电器绕组实施故障检测的目的。在本发明中，外设的计算机可通过软件的设置来定时读取模数转换电路输给的数据。当然，也可利用模数转换电路向计算机发出读取模数转换数据的请求。此时，应当在模数转换电路中增设请求信号输出端，同时在计算机接口电路中增设与之相接的请求信号输入端。另外，当所使用的模数转换电路具有自启动模数转换功能时，本发明的装置不需由外设的计算机提供启动模数转换的控制信号。但是，若所使用的模数转换电路不具有自启动模数转换功能，则需由外设的计算机提供启动模数转换的控制信号。此时，在模数转换电路和计算机接口电路中应分别设置相互连接的模效转换控制信号输入端和输出端。在本发明中，如需利用所得的检测结果对外部设备进行控制，还可以增加执行电路和外设控制接口，并在计算机接口电路中相应增加设置外设控制信号输出端，使该外设控制信号输出端与执行电路的信号输入端相接，而让执行电路的信号输出端与外设控制接口相接。这样，只需在使用本装置时将外设控制接口和被保护电器的外部继电控制线相连，外设的计算机就可根据被保护电器的故障状态，通过执行电路实施具体的保护控制或驱动声光报警等。同时，若检测的对象为交流绕组式电器，还可在本发明中增设鉴相电路，以便在各次检测中确定交流绕组电器的检测起始时刻及终止时刻在三相电源的相位，并让每次检测的起始时刻和终止时刻在电源中所处相位相同，以减小检测误差，且可在电器发生故障时，实现对电器的故障相位判断(对某些多相绕组电器有用)。所增设的鉴相电路应具有交流电源输入端和信号输出端，同时在计算机接口电路也应增设鉴相控制信号输入端，鉴相电路的交流电源输入端与外电源接口相接，鉴相电路的信号输出端和计算机接口电路的鉴相控制信号输入端相连。