專利名稱：：一種電動機控制器及控制方法
技術領域：
：本發(fā)明所要保護的技術方案涉及一種電動機控制器及控制方法。技術背景目前，在電動機控制領域，軟起動器、變頻器，電動機控制器及傳統(tǒng)的熱繼電器并存。熱繼電器保護功能單一，調整、設定不準確且不帶通訊功能；軟起動器偏重于電動機啟動過程，主要應用于風機，泵類負載轉矩與轉速成平方關系的場合；變頻器的調速、控制、保護功能強，但價格高，同時軟起動器，變頻器的使用或多少對電網造成一定的污染。
發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種電動機控制器及控制方法，以達到對電動機實現(xiàn)直接、正反轉、星三角啟動方式的控制，并通過采樣電動機三相電流、電壓信號，實現(xiàn)三相電流、電壓有效值，電網頻率，有功功率，無功功率及功率因數測量，根據測量結果對電動機實現(xiàn)過載、漏電、斷相、三相不平衡、過壓、欠壓及輕載保護，通過串行接口與中央控制室計算機實現(xiàn)通訊功能，通過通訊網絡對分布在不同位置的電動機進行集中監(jiān)控的目的。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是，一種電動機控制器，包括與各模塊相連接的控制電源，具有A/D模數轉換電路的單片機()，繼電器輸出模塊、開關量輸入模塊，看門狗模塊、鍵盤輸入電路，其特征在于所述的單片機分別通過電壓濾波放大模塊、電流濾波放大模塊與電壓互感器、電流互感器相連接；并分別通過數據總線、選通模塊與LCD顯示器、總線驅動模塊相連接;所述的單片機還通過通訊接口模塊與中央控制室計算機相連接；所述的中央控制室計算機，用于通過通訊網絡、通訊接口模塊直接對127臺以下所述的電動機控制器實現(xiàn)遙測、遙控、遙調、遙信功能。電動機控制器，所述的電流互感器包括三相電流互感器和零序電流互感器。電動機控制器，所述的三相電流互感器為測量范圍為IO額定值的三相一體式電流互感器。電動機控制器，所述的繼電器輸出模塊、開關量輸入模塊通過光電隔離模塊與單片機相連接。電動機控制器，所述的單片機型號為80C196KC;通訊接口模塊型號為MAX487。本發(fā)明另一種技術方案是，一種電動機控制器控制方法，所述的控制器程序流程執(zhí)行下列步驟；a)開始步驟；控制器上電，禁止所有中斷，延時使裝置可靠復位；b)初始化步驟，用于各功能模塊初始化，RAM清零，設定值保護值的裝入；c)自檢判斷步驟，用于控制器自檢CPU，NRAM，LCD及外部接觸器接線，判斷控制器是否有故障，如果是，停機并顯示自檢故障；若否，進入外部中斷步驟；d)外部中斷步驟，用于按鍵響應；通訊中斷步驟；e)通訊中斷步驟，用于接收上位機命令及響應，執(zhí)行完通訊中斷步驟后，進入通訊服務子程序；f)按鍵中斷步驟，用于讀鍵，確認有效鍵，執(zhí)行完按鍵中斷步驟后，進入參數設置步驟，g)參數設置步驟用于通信站號，電動機起動方式，整定值，保護值及控制方式的設置，h)起動步驟，用于按參數設置步驟設定的電動機起動方式電動機起動；i)判斷步驟，用于判斷接觸器是否吸合，如果否，進入停機判斷步驟，判斷是否停機，如果是，進入停機步驟；若是，進入信號采樣及處理步驟；j)信號采樣及處理步驟，用于根據電壓互感器、電流互感器變換輸入的模擬信號經預處理，A/D轉換后，CPU再利用一套單片機能夠執(zhí)行的算法計算出電流、電壓、功率等參數的值；k)故障判斷步驟，用于根據信號采樣及處理步驟計算出電流、電壓、功率等參數的值判斷電動機是否有故障，如果是，進入故障處理子程序，若否，進入顯示判斷步驟；l)故障處理子程序，用于根據測量值，用故障判據判斷出故障類型，并做出相應處理；m)顯示判斷步驟，用于判斷是否有顯示，如果否，程序將進入顯示服務子程序和返回信號采樣及處理步驟;若是，則進入通訊處理步驟;n)通訊處理步驟(115)，用于一方面按上位機命令執(zhí)行控制和數據處理，另一方面為上位機準備應答數據；o)按鍵處理步驟，用于根據鍵的內容，執(zhí)行相應地操作，執(zhí)行完按鍵處理步驟后，返回信號采樣及處理步驟。一種電動機控制器控制方法，所述的故障處理子程序包括下列步驟；p)數據處理步驟，用于對采樣數據進行處理；q)堵轉判斷步驟，用于根據采樣數據，判斷電動機是否堵轉，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用堵轉保護功能或條件不滿足直接進入接地漏電判斷步驟，若堵轉保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；r)接地漏電判斷步驟，用于根據采樣數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用接地漏電保護或條件不滿足直接進入過載判斷步驟，若接地漏電保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；s)過載判斷步驟；用于根據采樣數據，判斷電動機是否過載，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、反時限到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用過載保護或條件不滿足直接進入電流不平衡判斷步驟，若過載保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；t)電流不平衡判斷步驟，用于根據采樣的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用電流不平衡保護或條件不滿足直接進入過電壓判斷步驟，若電流不平衡保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；u)過電壓判斷步驟;用于根據采樣數據，判斷電動機是否過電壓，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用過電壓保護或條件不滿足直接進入欠電壓判斷步驟，若過電壓保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；v)欠電壓判斷步驟，用于根據采樣數據，判斷電動機是否欠電壓，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用欠電壓保護或條件不滿足直接進入輕載判斷步驟，若欠電壓保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；w)輕載判斷步驟；用于根據采樣數據，判斷電動機是否輕載，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用輕載保護或條件不滿足直接進行故障報警燈刷新步驟，退出故障判斷程序，返回數據處理步驟，若輕載保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理?？刂破骺刂品椒?，所述過載判斷步驟中設有16種過載保護反時限曲線(K=0_15)對應1.2Is(設定電流)時的過載電流I的平方數與動作時間成反比(1^1.1Is判斷為過載)。一種電動機控制器及控制方法，由于采用上述結構和控制方法，具有以下優(yōu)點；(1)代替電流、電壓表，顯示燈，按鈕，時間繼電器，熱繼電器。(2)三相一體式電流互感器，測量范圍達10倍額定值，測量精度0.5級。(3)通訊網絡實現(xiàn)遙測，遙控，遙調，遙信功能；無須中繼器，通訊接口支持多達127臺從機互連。(4)診斷功能對自身，斷路器，接觸器的工作狀態(tài)監(jiān)測。(5)故障記錄；記錄最近8次故障停車原因，斷電，復位不丟失。(6)16條過載保護曲線可滿足多種電動機的要求；利用電流不平衡率，實現(xiàn)線路斷路和電機單相繞組斷相的準確保護。(7)多種保護功能，按實際需要進行投退；執(zhí)行方式報警，停車可選；延時時間可設定。保護響應時間約10ms。(8)漏電/接地保護即可采用內部電流矢量合計算，也可采用外加漏電互感器采樣。該電動機控制器適用于頻率50Hz，額定電流小于等于630A，AC660V以下電壓等級的三相異步電動機回路。通過專用的電流互感器和一路線電壓對電動機回路的電壓，電流，進行實時測量，經16位單片機對測量值與保護設定值進行比較判斷出電動機的實時運行狀況，對電動機進行過載、堵轉、斷相、輕載、三相不平衡、接地/漏電、欠壓、過壓等故障的準確，快速保護；配合外部電路，實現(xiàn)電動機的直接、可逆、星三角等方式的起動，通過通訊網絡對分布在不同位置的多臺電動機進行集中監(jiān)控。圖1為本發(fā)明一種電動機控制器結構示意圖；圖2為圖1所示的采樣電路結構示意圖；圖3為圖1所示的鍵盤輸入電路結構示意圖；圖4為本發(fā)明一種電動機控制器通訊框圖；圖5為本發(fā)明一種電動機控制器控制程序流程圖；圖6為圖5所示的故障處理子程序流程圖；圖7為本發(fā)明一種電動機控制器過載保護曲線圖；在圖1圖4中，1、單片機，2、電壓濾波放大模塊，3、電流濾波放大模塊，4、電壓互感器，5、三相電流互感器，6、零序電流互感器，7、通訊接口模塊，8、鍵盤輸入電路，9、編碼器，10、數據總線，11、LCD顯示器，12、總線驅模塊，13、看門狗模塊，14、選通模塊，15、繼電器輸出模塊，16開關量輸入模塊，17、光電隔離模塊，18、計算機。具體實施方式下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發(fā)明的具體實施方式如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理、控制方法等，作進一步詳細的說明，以幫助本領域的技術人員對本發(fā)明的發(fā)明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。如圖l、圖4所示，一種電動機控制器，包括與各模塊相連接的控制電源，具有A/D模數轉換電路的單片機1，單片機1型號為80C196KC;繼電器輸出模塊15、開關量輸入模塊16，看門狗模塊13、鍵盤輸入電路8，所述的單片機l分別通過電壓濾波放大模塊2、電流濾波放大模塊3與電壓互感器4、電流互感器相連接；并分別通過數據總線IO、選通模塊14與LED顯示器11、總線驅動模塊12相連接；所述的單片機1還通過通訊接口模塊7與中央控制室計算機18相連接；通訊接口模塊7型號為MAX487。所述的中央控制室計算機18，用于通過通訊網絡、通訊接口模塊7直接對127臺以下所述的電動機控制器實現(xiàn)遙測、遙控、遙調、遙信功能。計算機18與電動機控制器通過RS485物理接口，遵循M0DBUS通信協(xié)議。最高傳輸速率19200bps，傳輸距離可達1200m。一臺計算機18可以直接與127臺從機(電動機控制器)進行通信，加中繼器可擴展至247臺。電流互感器包括三相電流互感器5和零序電流互感器6。三相電流互感器5為測量范圍為IO額定值的三相一體式電流互感器。繼電器輸出模塊15、開關量輸入模塊16通過光電隔離模塊17與單片機1相連接。參見圖2，采樣電流信號通過特制的三相一體電流互感器5(可測量到IO倍In額定電流)采樣，經電壓、電流轉換，三相信號分3路測量3路MIa、MIb、MIc;保護3路PIa、PIb、PIc;三相矢量和接地/漏電Ig;測量量程為02In;保護量程為210In。同時兼顧測量，保護值精度。接地/漏電信號三相矢量和接地/漏電Ig或外加零序電流互感器輸入，兩者選一。采樣電壓信號電壓互感器4的AC線電壓Uac。以上8路信號經調理放大后，轉換成單片機內置AD適用的模擬信號，再通過單片機l程序實時檢測電動機回路電流電壓，達到檢測，保護電動機的目的。電動機控制器要求一個工頻周期(20ms)內完成三相電流、電壓的采樣。因此采樣過程只能按如下步驟進行每1路在一個周期內采樣W(—相電壓或電流一個周波的采樣點數iV^12，本裝置選16個點，通過A/D轉換，得到iV個瞬時值，依次存入內存，直至8路測完，共測得87V值。求取電力參數按照均方根計算公式(離散的有效值)求出電壓、電流有效值。完成信號的采集，處理。按鍵處理；任何種類的鍵盤輸入都會遇到觸頭抖動以及操作時按下多余按鍵的誤操作等現(xiàn)象。在單片機測控系統(tǒng)中，現(xiàn)大都采用鍵盤顯示器接口芯片8279來解決以上問題。但8279芯片本身體積大(40引腳)，與CPU接口線多且長，若本裝置采用8279芯片，由于主板和鍵盤輸入與顯示板是兩塊獨立的功能板，這樣一方面增加了布線體積，另一方面容易引起干擾。因此，電動機控制器設計了如圖3所示的鍵盤輸入。鍵盤輸入的響應是以外部中斷的方式處理的，讀鍵就是讀編碼器9。其實現(xiàn)原理為當有K1K7中一鍵按下時，此按鍵處變成低電平，該信號一路通過74HC30(8輸入與非門)引起外部中斷，另一路通過74HC148(編碼器9)傳入單片機i(80C196KC)的P0口，CPU通過讀P0口狀態(tài)來確定是那一個按鍵輸入，最后轉入相應按鍵處理程序。若同時按下兩按鍵，編碼器9讀得為非法輸入，不予以處理。8端輸入與非門和編碼器9都具有緩沖功能，這樣消除了鍵輸入的抖動問題，使鍵盤輸入既簡單又可靠。電動機控制器要完成測量、控制、保護、通信的功能，僅有硬件結構是不能工作的，還需一套功能完備的軟件系統(tǒng)來加以驅動。電動機控制器相當于單個元件，由上位計算機通過通信導線把它組成通訊網絡。因此電動機控制器軟件分下位機軟件(電動機控制器軟件)和上位機軟件兩部分。本發(fā)明重點研究下位機軟件。電動機控制器功能要求及硬件結構決定了軟件的實現(xiàn)方案。電動機控制器軟件工作過程是單片機上電復位，初始化，完成自檢(外部接線，自身硬件)后，使電動機按預先設定的方式起動；電動機運行后，由互感器變換得到的電壓信號經過預處理，A/D轉換變成CPU能夠處理的數字信號，CPU根據軟件算法完成參數的測量；再用測量值與保護整定值進行比較，若超出，對電動機進行保護，否則進行循環(huán)測量；通信是由上位計算機發(fā)出的，電動機控制器作為一個通信單元被動響應。從功能要求上看，單片機的工作命令來源有兩個，一個是鍵盤輸入；另一個是上位計算機通信。為了提高執(zhí)行速度，這兩部分響應均采用中斷方式。電動機監(jiān)控器應具備的軟件功能有；參數設置:通信站號，電動機起動方式，整定值，保護值及控制方式的設置。信號采樣及處理由互感器變換輸入的模擬信號經預處理，A/D轉換后，CPU再利用一套單片機能夠執(zhí)行的算法計算出電流、電壓、功率等參數的值。故障處理根據測量值，用故障判據判斷出故障類型，并做出相應處理。顯示及通訊以一主多從式的通訊網絡通信，主站要求，從站才被動響應。顯示的內容實時性要求不高，單片機CPU有空閑才顯示。由于保護要求實時性高，因此故障處理也采用中斷方式，且級別高于通信中斷和鍵盤輸入中斷。參見圖5，圖5為本發(fā)明一種電動機控制器控制程序流程圖；所述的控制器中單片機存貯控制程序，控制程序包括執(zhí)行下列步驟；a)開始步驟100;控制器上電，禁止所有中斷，延時使裝置可靠復位，b)初始化步驟101，用于各功能模塊初始化，RAM清零，設定值保護值的裝入。c)自檢判斷步驟102，用于控制器自檢，用于控制器自檢CPU，NRAM，LCD及外部接觸器接線，判斷控制器是否有故障，如果是，進入停機判斷步驟116判斷是否停機，如果是，進入停機步驟118;若否，進入外部中斷步驟103;d)外部中斷步驟103，用于按鍵響應執(zhí)行完外部中斷步驟103后，進入按鍵中斷步驟(104)、通訊中斷步驟105。e)通訊中斷步驟105，用于接收上位機命令及響應，執(zhí)行完通訊中斷步驟(105)后，進入通訊服務子程序107;f)按鍵中斷步驟(104),用于讀鍵，確認有效鍵，執(zhí)行完按鍵中斷步驟104后，進入參數設置步驟106，g)參數設置步驟106用于通信站號，電動機起動方式，整定值，保護值及控制方式的設置，h)起動步驟108，用于按參數設置步驟106設定的電動機起動方式電動機起動；i)判斷步驟109，用于判斷接觸器是否吸合，如果否，進入停機判斷步驟116，判斷是否停機，如果是，進入停機步驟118;若是，進入信號采樣及處理步驟110;j)信號采樣及處理步驟110，用于根據電壓互感器、電流互感器變換輸入的模擬信號經預處理，A/D轉換后，CPU再利用一套單片機能夠執(zhí)行的算法計算出電流、電壓、功率等參數的值;k)故障判斷步驟(lll)，用于根據信號采樣及處理步驟110計算出電流、電壓、功率等參數的值判斷電動機是否有故障，如果是，進入故障處理子程序112，若否，進入顯示判斷步驟113;l)故障處理子程序112，用于根據測量值，用故障判據判斷出故障類型，并做出相應處理。m)顯示判斷步驟113，用于判斷是否有顯示，如果否，程序將進入顯示服務子程序114和返回信號采樣及處理步驟110;若是，則進入通訊處理步驟115;n)通訊處理步驟115，用于一方面按上位機命令執(zhí)行控制和數據處理，另一方面為上位機準備應答數據；0)按鍵處理步驟117，用于根據鍵的內容，執(zhí)行相應地操作，執(zhí)行完按鍵處理步驟117后，返回信號采樣及處理步驟110。所述故障處理子程序112采用中斷方式，且級別高于通信中斷和按鍵輸入中斷。運行中的電動機，怎樣判別它處于故障狀態(tài)，是何種故障呢？因此要對電動機進行保護首先需建立起故障判據。用單片機保護電動機是以正確，迅速地判斷電動機的工作狀態(tài)為前提的。分析電動機出現(xiàn)故障時的電壓，電流信號的特征，再制定出可供單片機接受的故障判別方案。電動機運行時發(fā)生的主要故障有短路，過載，電流不平衡，斷相，接地/漏電，欠壓等。參見圖6，圖6為圖5所示的故障處理子程序流程圖；所述的故障處理子程序包括下列步驟；p)數據處理步驟200，用于對故障的數據進行處理；q)堵轉判斷步驟201，用于根據故障的數據，判斷電動機是否堵轉，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入接地漏電判斷步驟202，報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入接地漏電判斷步驟202;r)接地漏電判斷步驟202，用于根據故障的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入過載判斷步驟203，報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入過載判斷步驟203;s)過載判斷步驟203;用于根據故障的數據，判斷電動機是否過載，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、反時限到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入電流不平衡判斷步驟204;報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入電流不平衡判斷步驟204;t)電流不平衡判斷步驟204，用于根據故障的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入過電壓判斷步驟205;報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入過電壓判斷步驟205;u)過電壓判斷步驟205;用于根據故障的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入欠電壓判斷步驟206;報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入欠電壓判斷步驟206;v)欠電壓判斷步驟206，用于根據故障的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入輕載判斷步驟207;報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入輕載判斷步驟207;w)輕載判斷步驟207;用于根據故障的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，并根據判斷結果進入報警燈刷新步驟210，報警判斷步驟判斷結果為否，則依次進入故障記錄步驟208、停車步驟209、顯示故障停車步驟211，如果是，進入置報警標志步驟后進入故障報警燈刷新步驟210，執(zhí)行完報警燈刷新步驟210后返回數據處理步驟200。參見圖7，圖7為本發(fā)明一種電動機控制器過載保護曲線圖；16種過載保護反時限曲線(K-0-15)對應1.2Is(設定電流)時的動作時間見下表l;過載電流I的平方與動作時間成反比(D1.1Is判斷為過載)，過載倍數(N)動作時間關系見圖7，圖7中反應出了反時限特性，坐標參量間距未按實際比例表示。表l1.2Is過載反時限曲線的動作時間<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>上面結合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本發(fā)明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內。權利要求1、一種電動機控制器，包括與各模塊相連接的控制電源，具有A/D模數轉換電路的單片機(1)，繼電器輸出模塊(15)、開關量輸入模塊(16)，看門狗模塊(13)、鍵盤輸入電路(8)，其特征在于所述的單片機(1)分別通過電壓濾波放大模塊(2)、電流濾波放大模塊(3)與電壓互感器(4)、電流互感器相連接；并分別通過數據總線(10)、選通模塊(14)與LCD顯示器(11)、總線驅動模塊(12)相連接；所述的單片機(1)還通過通訊接口模塊(7)與中央控制室計算機(18)相連接；所述的中央控制室計算機，用于通過通訊網絡、通訊接口模塊(7)直接對127臺以下所述的電動機控制器實現(xiàn)遙測、遙控、遙調、遙信功能。2、根據權利要求l所述的電動機控制器，其特征在于所述的電流互感器包括三相電流互感器(5)和零序電流互感器(6)。3、根據權利要求2所述的電動機控制器，其特征在于所述的三相電流互感器(5)為測量范圍為IO額定值的三相一體式電流互感器。4、根據權利要求l所述的電動機控制器，其特征在于所述的繼電器輸出模塊(15)、開關量輸入模塊(16)通過光電隔離模塊(17)與單片機(1)相連接。5、根據權利要求l所述的電動機控制器，其特征在于所述的單片機(1)型號為80C196KC;通訊接口模塊(7)型號為MAX487。6、一種電動機控制器控制方法，所述的控制器中單片機存貯控制程序，控制程序包括執(zhí)行下列步驟；a)開始步驟(100);控制器上電，禁止所有中斷，延時使裝置可靠復位；b)初始化步驟(101)，用于各功能模塊初始化，RAM清零，設定值保護值的裝入；c)自檢判斷步驟(102)，用于控制器自檢CPU，NRAM，LCD及外部接觸器接線，判斷控制器是否有故障，如果是，進入停機判斷步驟(116)判斷是否停機，如果是，進入停機步驟(118);若否，進入外部中斷步驟(103);d)外部中斷步驟(103)，用于按鍵響應，執(zhí)行完外部中斷步驟(103)后，進入按鍵中斷步驟(104)、通訊中斷步驟(105)e)通訊中斷步驟(105)，用于，用于接收上位機命令及響應，執(zhí)行完通訊中斷步驟(105)后，進入通訊服務子程序(107);f)按鍵中斷步驟(104)，用于讀鍵，確認有效鍵，執(zhí)行完按鍵中斷步驟(104)后，進入參數設置步驟(106)，g)參數設置步驟(106)用于通信站號，電動機起動方式，整定值，保護值及控制方式的設置，h)起動步驟(108)，用于按參數設置步驟(106)設定的電動機起動方式電動機起動；i)判斷步驟(109)，用于判斷接觸器是否吸合，如果否，進入停機判斷步驟(116)，判斷是否停機，如果是，進入停機步驟(118);若是，進入信號采樣及處理步驟(110);j)信號采樣及處理步驟(110)，用于根據電壓互感器、電流互感器變換輸入的模擬信號經預處理，A/D轉換后，CPU再利用一套單片機能夠執(zhí)行的算法計算出電流、電壓、功率等參數的值；k)故障判斷步驟(111)，用于根據信號采樣及處理步驟(110)計算出電流、電壓、功率等參數的值判斷電動機是否有故障，如果是，進入故障處理子程序(112)，若否，進入顯示判斷步驟(113);l)故障處理子程序(112)，用于根據測量值，用故障判據判斷出故障類型，并做出相應處理。m)顯示判斷步驟(113)，用于判斷是否有顯示，如果否，程序將進入顯示服務子程序(114)和返回信號采樣及處理步驟(110);若是，則進入通訊處理步驟(115);n)通訊處理步驟(115)，用于一方面按上位機命令執(zhí)行控制和數據處理，另一方面為上位機準備應答數據；o)按鍵處理步驟(117)，用于根據鍵的內容，執(zhí)行相應地操作，執(zhí)行完按鍵處理步驟(117)后，返回信號采樣及處理步驟(110)。7、根據權利要求6所述的電動機控制器控制方法，其特征在于所述故障處理子程序采用中斷方式，且級別高于通信中斷和按鍵輸入中斷。8、根據權利要求6或7所述的電動機控制器控制方法，其特征在于所述的故障處理子程序包括下列步驟；p)數據處理步驟(200)，用于對采樣的數據進行處理；q)堵轉判斷步驟(201)，用于根據采樣數據，判斷電動機是否堵轉，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用堵轉保護功能或條件不滿足直接進入接地漏電判斷步驟(202)，若堵轉保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；r)接地漏電判斷步驟(202)，用于根據采樣數據，判斷電動機是否接地漏電,如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用接地漏電保護或條件不滿足直接進入過載判斷步驟(203)，若接地漏電保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；s)過載判斷步驟(203);用于根據采樣數據，判斷電動機是否過載，如果是,程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、反時限到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用過載保護或條件不滿足直接進入電流不平衡判斷步驟(204)，若過載保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；t)電流不平衡判斷步驟(204)，用于根據采樣的數據，判斷電動機是否接地漏電，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用電流不平衡保護或條件不滿足直接進入過電壓判斷步驟(205)，若電流不平衡保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；u)過電壓判斷步驟(205);用于根據采樣數據，判斷電動機是否過電壓，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用過電壓保護或條件不滿足直接進入欠電壓判斷步驟(206)，若過電壓保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；v)欠電壓判斷步驟(206)，用于根據采樣數據，判斷電動機是否欠電壓，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用欠電壓保護或條件不滿足直接進入輕載判斷步驟(207)，若欠電壓保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理；w)輕載判斷步驟(207);用于根據采樣數據，判斷電動機是否輕載，如果是，程序將依次進入保護投入判斷步驟、報警標志判斷步驟、延時判斷步驟、延時到否判斷步驟、報警判斷步驟，若不啟用輕載保護或條件不滿足直接進行故障報警燈刷新步驟(210),退出故障判斷程序，返回數據處理步驟(200)，若輕載保護條件滿足，根據故障執(zhí)行方式選擇停車或報警處理。9、根據權利要求8所述的電動機控制器控制方法，其特征在于所述過載判斷步驟中設有16種過載保護反時限曲線(K=0-15)對應1.2Is(設定電流)時的過載電流I的平方數與動作時間成反比，1^1.1Is判斷為過載。全文摘要本發(fā)明公開了一種電動機控制器及控制方法，包括與各模塊相連接的控制電源，單片機，繼電器輸出模塊、開關量輸入模塊，看門狗模塊、鍵盤輸入電路，其特征在于所述的單片機分別通過電壓濾波放大模塊、電流濾波放大模塊與電壓互感器、電流互感器相連接；并分別通過數據總線、選通模塊與LCD顯示器、總線驅動模塊相連接；所述的單片機還通過通訊接口模塊與中央控制室計算機相連接。通過電流互感器和一路線電壓對電動機回路的電壓，電流，進行實時測量，對電動機進行過載、堵轉、斷相、輕載、三相不平衡、接地/漏電、欠壓、過壓等故障的準確，快速保護；配合外部電路，實現(xiàn)電動機的直接、可逆、星三角等方式的起動，通過通訊網絡對分布在不同位置的多臺電動機進行集中監(jiān)控。文檔編號G05B19/418GK101257268SQ20071019191公開日2008年9月3日申請日期2007年12月22日優(yōu)先權日2007年12月22日發(fā)明者束龍勝,高革平申請人:安徽鑫龍電器股份有限公司