專利名稱：電動機潛水電泵智能監控器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動機潛水電泵智能監控器，特別是適用于農田、魚塘、給排水站等場合使用的電動機潛水電泵的電路監護。
技術背景目前，用于農田、魚塘、給排水站等場合進行給排水所使用的電動機潛水電泵，常因電路斷相，過載短路，滲水漏電等原因而被燒毀，輕者影響生產，重者造成人員、耕畜、水產物等觸電身亡；加上廣大農戶對電的知識貧乏，幾十年來一直這樣操作，很是影響生產力的提高。

發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電動機潛水電泵智能監控器，使缺乏用電知識的廣大農戶，特別是需要給排水作業的農戶也能安全用電，并保證人員、耕畜、水產物的生命安全。
本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是它包括殼體、殼體外設有的三相電源接線柱、三相負載接線柱、殼體內的控制電路，控制電路包括接觸器、集成電路芯板、斷相延時電位器、過載延時電位器、漏電量調整電位器、電流調整電位器；殼體接地線。
本實用新型這樣完成的1、三相電源經接線柱，進入接觸器；2、接觸器吸合三相電源穿過斷相電流互感器，過載電流互感器，漏電電流互感器至負載接線柱，直到負載電機；3、當出現電路斷相、過載短路、滲水漏電情況時，集成電路給接觸器發出停機指令；4、鐵殼體所接地線是為防止鐵殼體帶電而設置的，應可靠接地。
本實用新型電動機潛水電泵智能監控器可保證缺乏電知識的廣大農戶在給農田、魚塘、給排水站等場所安全用電，并保障人員、耕畜、水產物、財產設備的安全，有效地提高生產效益。


圖1為本實用新型實施例結構示意圖圖2為本實用新型實施例原理框圖圖3為本實用新型實施例控制電路原理圖具體實施方案如圖1、2、3所示的本實用新型實施例，標記為4的監控器鐵殼體21外殼，上端裝有三個進火紅色接線柱1、2、3，下端裝有三個出火負載黑色接線柱10、11、12，正面板面上方裝有三相電源紅色指示燈18、19、20，中下方裝有啟動運行綠色開關17，停止運行紅色開關5，漏電試驗紅色開關7，正常運行綠色指示燈16，斷相紅色指示燈6，過載紅色指示燈15，漏電量調整電位器9，電流調整電位器14，斷相延時調整電位器8，過載延時調整電位器13，鐵殼體接地線22。
監控器鐵殼體21內裝有接觸器23和集成電路芯板24，共分十三個小功能分電路，各功能名稱依次為接觸器I、斷相電流互感器II、過載電流互感器III、漏電電流互感器IV、開停機控制電路V、繼電器VI、斷相電位產生電路VII、集成電路控制輸出VIII、過載電平產生電路IX、電源電路X、可控硅觸發電路XI、整流電路XII、繼電器XIII組成，其智能監控的原理是這樣完成的1、當三相電源經紅色接線柱1、2、3，三相電源紅色指示燈18、19、20進入接觸器時，三相電源紅色指示燈18、19、20全亮。
2、按下啟動開關17時，接觸器吸合三相電源穿過斷相電流互感器，過載電流互感器，漏電電流互感器至負載黑色接線柱10、11、12，直到負載電機D。
3、斷相電流互感器，耦合的斷相電流送至斷相電位產生電路，所產生的電位差經集成電路控制輸出VIII給繼電器，后再經開停機控制電路，給接觸器發出停機指令。
4、過載電流互感器耦合到的大電流送到過載電平產生電路，所產生的電位差經集成電路VIII控制輸出給繼電器，最后再送到開停機控制電路，給接觸器發出停機指令。電源電路給斷相電位產生電路、過載電平產生電路、集成控制輸出電路、繼電器提供直流電源。
5、漏電電流互感器耦合到的漏電電流送到可控硅觸電路，使可控硅觸發導通再使繼電器吸合，再送到開停機控制電路，給接觸器發出停機指令，整流電路給可控硅觸發電路提供直流電源。
6、開停機控制電路可手動和自動開停機控制。
7、鐵殼體所接地線22是為防止鐵殼體21帶電而設置的，應可靠接地。
監控器鐵殼體21內的十三個智能電路由以下元件組成保險管BX1、BX2，壓敏電阻V1、V2，電容C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，二極管D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11，穩壓管DW，發光二極管(指示燈)LED1、LED2、LED3，三極管BG1、BG2、BG3，整流橋堆QD，可控硅SCR1、SCR2，電位器W1、W2、W3、W4，集成電路IC(NE555)，電流互感器LH1、LH2、LH3、LH4、LH5，接觸器CJ、線圈C、主觸頭(a、c、e、f、h、j)、輔助觸頭(d、i)，繼電器J1、J2、J1-1為J1常閉觸點、J2-1為J2常閉觸點，參照點y、z，啟動開關QA，停止開關TA，變壓器T，漏電試驗開關K，三相電源指示燈18、19、20，三相電源紅色接線柱1、2、3，三相負載黑色接線柱10、11、12。
這些元件分別組成成本監控器六個智能監控系統外電源進出智能監控系統、開停機智能監控系統，內電源供電系統，斷相保護智能監控系統，電流過載保護智能監控系統，漏電保護智能監控系統。
各智能電路工作原理如下1、電動機潛水電泵外電源進出工作原理此電路由元件紅色接線柱1、2、3，電源紅色指示燈18、19、20，黑色接線柱10、11、12，接觸器CJ，電流互感器LH1、LH2、LH3、LH4、LH5組成，工作原理是這樣是三相電源是依次經過紅色接線柱1、2、3，電源紅色指示燈18、19、20，接觸器CJ，電流互感器LH1、LH2、LH3、LH4、LH5到達負載黑色接線柱10、11、12，這時合上三相閘刀三相電源紅色指示燈18、19、20全亮。
2、正常運行開停機工作原理此電路由元件QA綠色啟動運行開關17，LED3綠色運行指示燈16，TA紅色停止運行開關5，接觸器CJ組成，工作原理為按下QA啟動運行綠色開關17，接觸器線圈C通電吸合，接觸器CJ的輔助觸頭d、I自鎖，接觸器CJ的主觸頭a、e、c與f、h、j相接通，給負載供電，這時LED3綠色運行指示燈亮為正常，按下TA停止運行開關5，接觸器線圈C斷路而跳閘，接觸器主觸頭a、e、c與f、h、j斷開而切斷三相電源。
3、監控器電路內電源供電原理此電路由元件接觸器CJ、主觸頭f、h，變壓器T，保險管BX1，壓敏電阻V1，電容C6，電阻R12，發光二極管LED3 16組成，其工作原理為由接觸器主觸頭f、h引出380伏交流電壓經保險管BX1，壓敏電阻V1，至變壓器T初級降壓后由次級輸出15伏交流電壓再經整流橋堆QD整流，電容C6濾波給電路提供直流電源，發光二極管LED3，電阻R12組成運行，指示即運行綠色指示燈16亮，電路中的保險管BX1，壓敏電阻V1，起電路保護和防雷擊的作用。
4、電流過載保護，延時、指示電路工作原理此電路由元件電流調整電位器W3，過載延時電位器W1，過載紅色指示燈LED2 15，IC集成電路，電流互感器LH4，二極管D4、D7，電容C4、C5、C7，電阻R5、R8、R9、R10、R11，繼電器J1，繼電器常閉觸點J1-1，接觸器CJ線圈C，穩壓管DW組成。其工作原理為調電流調整電位器W3 14，讓過載紅色指示燈LED2 15閃亮，再向順時針不亮的方向微調，使過載紅色指示燈LED2 15不亮，此時集成電路IC的k、o腳的電位使集成電路IC處于臨界邊緣工作，集成電路IC的I腳為高電位輸出，當電路過載、電流互感器LH4耦合出的電流大于正常值時，電流經二極管D7、電容C7整流濾波送到電阻R11、電流調整電位器W3分壓，再經電阻R10、R9向集成電路IC的I腳變為低電平，使過載紅色指示燈LED2 15，電阻R8的電位升高，于是過載紅色指示燈LED2 15閃亮，集成電路IC的I腳電位變低后，集成電路IC的s、w腳和電容C5負極的高電位，經二極管D4、電阻R5、過載延時電位器W1 13到集成電路IC的I腳低電位給C5充電，使集成電路IC的w、s腳和電容C5負極的高電位下降，IC集成電路工作，IC集成電路t腳由低電位輸出高電位，繼電器J1吸合，繼電器常閉觸點J1-1斷開，接觸器CJ線圈C失去電壓而切斷電源。調整過載延時電位器W1可改變充電時間，達到過載延時效果。負載變化時，過載電流互感器LH4耦合出的電流也不相同，調整電流調整電位器W3 14，可使IC集成電路的k、o腳的電位在不同的電流情況下保持相同的電位，從而實現電流調整，電容C4為集成電路IC的k、o腳平滑濾波電容，DW為集成電路IC的n腳穩壓管，D6為集成電路IC的w、s腳二極管，電源正極接集成電路IC的m、q、u腳，負極接集成電路IC的r腳。
5、斷相保護、延時、指示電路工作原理此電路由元件電流互感器LH1、LH2、LH3、二極管D1、D2、D3、D5，三極管BG1、BG2、BG3，參照點y、z，斷相紅色指示燈LED1 6，斷相延時電位器W2 8，集成電路IC，繼電器J1，繼電器常閉觸點J1-1，接觸器CJ線圈C組成。其工作原理為電流互感器LH1、LH2、LH3耦合出來的電流，經二極管D1、D2、D3，電容C1、C2、C3整流濾波后再經電阻R1、R2、R3送至三極管BG1、BG2、BG3，使三極管BG1、BG2、BG3導通，由于電阻R6的限流作用參照點y點、z點間呈低電壓，斷相紅色指示燈LED1不亮，當三相任何一相斷相時，電流互感器LH1、LH2、LH3將有一個失去耦合電流，三極管BG1、BG2、BG3中有一個截止，由于三極管BG1、BG2、BG3是串聯電路，一個截止不導通時，三個三極管BG1、BG2、BG3將全部停止工作，參照點z點的電位下降，參照點y點至參照點z點間電壓升高，由LED1、R4組成的斷相指示電路中的斷相紅色指示燈LED1 6亮，集成電路IC的s、w腳和電容C5負極的電位下降，集成電路IC工作，集成電路IC的t腳由低電位輸出高電位，繼電器J1吸合，繼電器常閉觸點J1-1斷開，接觸器線圈C失去電壓而切斷電源，調整斷相延時電位器W2可改變充電時間而實現斷相延時。
6、漏電保護、漏電量、漏電試驗開關電路工作原理此電路由元件電流互感器LH5，電阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，電容C8、C9，可控硅SCR1、SCR2，二極管D8、D9、D10、D11，繼電器J2，繼電器常閉觸點J2-1，接觸器CJ線圈C，漏電量電位器W4，保險管BX2，壓敏電阻V2，漏電試驗紅色開關7組成。其工作原理為三根電源線同時穿過電流互感器LH5無接地漏電時，三相電流波形相抵消，電流互感器LH5無耦合電流，其中一相漏電時，電流互感器LH5耦合到的波形電流由電阻R13、R14送給電容C8濾波后，其中一路送給可控硅SCR2，另一路經電容C9，電阻R15送到可控硅SCR1，可控硅SCR1、SCR2觸發導通，其中電阻R17、R18為分壓電阻，R16為偏值電阻，二極管D8、D9、D10、D11組成橋式整流，繼電器J2串聯在電路中，可控硅SCR1、SCR2導通后串聯在電路中的繼電器J2，因電流增大而吸合，繼電器輔助觸點J2-1斷開，接觸器線圈C開路切斷電源；調整漏電量電位器W4，可改變電流互感器LH5耦合出的電壓幅度，從而可檢測出相應的漏電量，當漏電量電位器W4電阻值調為零時，電流信號被短路，可試驗水中漏電的潛水電泵繞組試驗，按下漏電試驗紅色開關7，重復以上工作過程切斷電源，保險管BX2和壓敏電阻V2，可起到漏電電路保護和防雷擊作用。
本實用新型電動機潛水電泵智能監控器有如下有益效果1、開機、停機自動監控開機運行綠色開關17，正常運行綠色指示燈16，停止運行紅色開關5共同組成開機停機監控系統，按下開機運行綠色開關17，運行綠色指示燈16亮為正常；按下停止運行紅色開關5，就能停機；2、斷相自動監控斷相紅色指示燈6，斷相延時電位器8組成斷相保護監控系統。運行中有斷相故障時，斷相紅色指示燈6亮，按斷相延時電位器8所設定的時間自動跳閘；斷相延時可檢查線路接觸不良故障也可應急使用。
3、過載自動監控過載紅色指示燈15、過載延時調整電位器13、電流調整電位器14組成過載保護監控系統。運行中當電路中的電流出現大于電流調整電位器14設定的電流時，過載紅色指示燈15閃亮，并在過載延時調整電位器13設定的時間內跳閘。
4、滲水漏電自動監控漏電試驗紅色開關17、漏電量調整電位器9共同組成漏電保護監控系統，平時定期按下漏電試驗紅色開關17時，可跳閘視為正常；運行時當漏電量調整電位器9的指針指向綠色區域不跳閘為正常，在綠色區域跳閘指針指向黃色區域才不跳閘時，說明潛水電泵絕緣電阻下降；在黃色區域跳閘指針指向紅色區域才不跳閘時，說明潛水電泵嚴重滲水漏電，紅色區域內只作試驗水中的潛水泵電泵是否燒毀之用，沒有漏電保護功能嚴禁使用，潛水電泵應及時烘干或修理，以免燒毀。
5、顯然電動機潛水電泵智能監控器的使用，可保證缺乏電知識的廣大農戶在給農田、魚塘、給排水站等場所安全用電，并保障人員、耕畜、水產物、財產設備的安全，有效地提高生產效益。
權利要求1.電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于它包括殼體(21)、殼體(21)外設有的三相電源接線柱(1)、(2)、(3)、三相負載接線柱(10)、(11)、(12)、殼體(21)內的控制電路，控制電路包括接觸器(23)、集成電路芯板(24)、斷相延時電位器(8)、過載延時電位器(13)、漏電量調整電位器(9)、電流調整電位器(14)；殼體(21)接地線(22)。
2.如權利要求1所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于控制電路由外電源進出智能監控系統、開停機智能監控系統、內電源供電系統、斷相保護智能監控系統、電流過載保護智能監控系統、漏電保護智能監控系統組成。
3.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于外電源進出智能監控系統由元件三相電源紅色接線柱(1)、(2)、(3)，三相電源紅色指示燈(18)、(19)、(20)，三相負載黑色接線柱(10)、(11)、(12)，接觸器CJ，電流互感器LH1、LH2、LH3、LH4、LH5組成，三相電源是依次經過紅色接線柱(1)、(2)、(3)，電源紅色指示燈(18)、(19)、(20)，接觸器CJ，電流互感器LH1、LH2、LH3、LH4、LH5到達三相負載黑色接線柱(10)、(11)、(12)。
4.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于正常運行開停機智能監控系統由元件綠色啟動運行開關QA(17)，紅色停止運行開關TA(5)，綠色指示燈(16)，接觸器CJ線圈C組成。
5.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于智能監控器電路中內電源供電系統由元件接觸器主觸頭f、h，變壓器T，保險管BX1，整流橋堆QD，電容C6，發光二極管LED3(16)，電阻R12組成，由接觸器主觸頭f、h引出380伏交流電壓經保險管BX1，壓敏電阻V1，至變壓器T初級，然后由變壓器T次級輸出15伏交流電，再經整流橋堆QD整流，電容C6整流濾波，給電路供電，發光二極管LED3，電阻R12組成運行指示。
6.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于斷相保護智能監控系統由元件電流互感器LH1、LH2、LH3、二極管D1、D2、D3、D5，電容C1、C2、C3、C5，電阻R1、R2、R3、R4、R6、R7，三極管BG1、BG2、BG3，參照點y、z′，斷相紅色指示燈LED1(6)，斷相延時電位器W2(8)，集成電路IC，繼電器J1，繼電器常閉觸點J1-1，接觸器CJ線圈C組成。
7.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于漏電保護智能監控系統由元件電流互感器LH5，電阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、R19，電容C8、C9，可控硅SCR1、SCR2，二極管D8、D9、D10、D11，繼電器J2，繼電器常閉觸點J2-1，接觸器CJ線圈C，漏電量電位器W4，保險管BX2，壓敏電阻V2，漏電試驗紅色開關(7)組成。
8.如權利要求2所述的電動機潛水電泵智能監控器，其特征在于電流過載保護智能監控系統由元件電流調整電位器W3，過載延時電位器W1，過載紅色指示燈LED2(15)，IC集成電路，電流互感器LH4，二極管D4、D7，電容C4、C5、C7，電阻R5、R8、R9、R10、R11，繼電器J1，繼電器常閉觸點J1-1，接觸器CJ線圈C，穩壓管DW組成。
專利摘要本實用新型涉及電動機潛水電泵智能監控器,它包括殼體(21)、殼體(21)外設有三相電源接線柱(1)、(2)、(3)、三相負載接線柱(10)、(11)、(12)、殼體(21)內的控制電路,控制電路包括接觸器(23)、集成電路芯板(24)、斷相延時電位器(8)、過載延時電位器(13)、漏電量調整電位器(9)、電流調整電位器(14);殼體(21)接地線(22)。本實用新型電動機潛水電泵智能監控器可保證缺乏電知識的廣大農戶在給農田、魚塘、給排水站等場所安全用電,并保障人員、耕畜、水產物、財產設備的安全,有效地提高生產效益。
文檔編號H02H7/08GK2518251SQ01273538
公開日2002年10月23日 申請日期2001年12月27日 優先權日2001年12月27日
發明者朱友和, 張遠志 申請人:朱友和, 張遠志