一种单回路起动器绝缘检测装置及方法与流程

1.本发明涉及机电领域，特别是指一种单回路起动器绝缘检测装置及方法。


背景技术：

2.在煤矿开采作业中，为实现安全生产，减少不必要的损失，必须保证设备绝缘性能不被破坏。然而在长期运行中，受周围环境以及各种人为因素影响，极易导致绝缘材料老化，绝缘性能下降，进而发生漏电、短路等现象，阻碍正常生产。这就要求采用行之有效的方法，对绝缘电阻进行检测，及时发现缺陷并予以解决。
3.现阶段，对煤矿机电设备绝缘电阻监测要求为：新投入使用或大修后停用48h以上的大型电机，在使用前均应检测其绝缘电阻，高压电机采用1000～2500v摇表，低压电机采用500～1000v摇表进行检测，每1kv不得低于1mq；一般电机，每半年检测1次，并以绝缘电阻检测的数据与上一周期检测的数据进行比较若下降了上次值的1/5～1/3时应找出原因加以解决；电动机停用超过一周，在启动前应测量绝缘电阻；环境恶劣地方的电动机停运超过8小时，启动前应测量其绝缘电阻。根据《煤矿安全规程》及有关井下机电设备使用、操作规程等要求，对机电设备的绝缘电阻检测工作，每年将会投入大量的工作量来完成。
4.测试煤矿机电设备的绝缘性能，常采用兆欧表，兆欧表由于测试电压由发电机产生，所以对于特定的兆欧表它的测试电压是固定的，不可改变；动圈式表头由于灵敏度相对较低，所以它能测量的绝缘电阻值不是太高，测量精确度也较低。


技术实现要素：

5.本发明提出一种单回路起动器绝缘检测装置及方法，解决了现有技术中上述的问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：
7.一种单回路起动器绝缘检测装置，包括电源模块、a/d转换模块、小系统板、ttl转485模块、显示屏和声光报警器；
8.起动器控制设备起停，并设置有常闭辅助触点k1和k2；
9.电源模块上设置有vcc端子、gnd端子、out1端子和out2端子；
10.a/d转换模块上设置有a0端子、gnd端子、scl端子和sda端子；
11.小系统板上设置有pa8端子、pa9端子、pa10端子、pa11端子、pa12端子和pa13端子；
12.ttl转485模块上设置有txd端子、rxd端子、a端子和b端子；
13.电源模块通过vcc端子和gnd端子为a/d转换模块、小系统板、ttl转485模块、显示屏和声光报警器提供电源供应；
14.本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置，还包括外接电阻r1、r2、r3、r4和r5；
15.本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置，还包括继电器k3和k4；
16.小系统板上的pa12端子与继电器k3的线圈的一端电连接，继电器k3的线圈的另一端与gnd端子电连接；
17.小系统板上的pa13端子与继电器k4的线圈的一端电连接，继电器k4的线圈的另一端与gnd端子电连接；
18.电源模块上的out1端子与起动器上的继电器k3的触点的一端电连接，继电器k3的触点的另一端与a/d转换模块上的gnd1端子电连接，a/d转换模块上的gnd1端子与外接电阻r1的一端电连接；
19.电源模块上的out2端子与起动器上的继电器k4的触点的一端电连接，继电器k4的触点的另一端与外接电阻r2的一端电连接，继电器k4的触点的另一端与常闭辅助触点k1的一端电连接；
20.外接电阻r2的一端与外接电阻r3的一端电连接；
21.外接电阻r2的另一端与a/d转换模块的a0端子电连接；
22.外接电阻r2的另一端与外接电阻r1的另一端电连接；
23.外接电阻r3的另一端与设备的接地端e电连接；
24.常闭辅助触点k1的另一端与常闭辅助触点k2的一端电连接，常闭辅助触点2的另一端与设备的a相电连接；
25.a/d转换模块上的scl端子与小系统板上的pa11端子电连接；
26.a/d转换模块上的sda端子与小系统板上的pa8端子电连接；
27.电源模块上的vcc端子与外接电阻r4的一端电连接；
28.电源模块上的vcc端子与外接电阻r5的一端电连接；
29.外接电阻r4的另一端与小系统板上的pa11端子电连接；
30.外接电阻r5的另一端与小系统板上的pa8端子电连接；
31.小系统板上的pa9端子和和pa10端子与显示屏电连接；
32.小系统板上的pa9端子与ttl转485模块上的txd端子电连接；
33.小系统板上的pa10端子与ttl转485模块上的rxd端子电连接；
34.ttl转485模块上的a端子和b端子与声光报警器电连接；
35.小系统板上还设置有下载口usb；
36.优选地，电源模块可通过out1端子和out2端子提供1000伏和2500伏检测电压。
37.一种单回路起动器绝缘检测方法，包括：
38.设备运行时，起动器的常闭辅助触点k1和k2断开，继电器k3和k4的触点断开；
39.设备停止时，起动器的常闭辅助触点k1和k2闭合，继电器k3和k4的触点闭合，接通检测电路；
40.外接电阻r1上获得分压模拟量信号u，分压模拟量信号u通过a0端子和gnd1端子输入a/d转换模块3，a/d转换模块3把分压模拟量信号u转换为数字量信号v，然后通过pa11端子和pa8端子输入到小系统板；
41.上位机通过小系统板的下载口usb把预设报警值v0存储到小系统板内，小系统板把检测到的数字量信号v与预设报警值v0进行比较；
42.当数字量信号v小于预设报警值v0时，小系统板通过pa9端子和pa10端子输出当前电阻值r信号，并在显示屏上显示；
43.当数字量信号v大于预设报警值v0时，小系统板通过pa9端子和pa10端子输出报警信号和当前电阻值r信号，并在显示屏上显示；
44.报警信号通过txd端子和rxd端子输入到ttl转485模块，经过ttl转485模块把报警信号转换为rs485信号，并通过a端子和b端子输出；
45.声光报警器收到rs485信号后发出声光报警。
46.本发明的有益效果为：本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置和方法，采用模块化设计，便于安装，多档检测电压自动切换，随时在线监测设备的绝缘电阻，在绝缘电阻降低时预警，通过显示屏或声光报警器进行报警，以便及时发现缺陷并予以解决，提高了工作效率，使设备的可靠性得以保障。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本发明所述的一种单回路起动器绝缘检测装置一个实施例的原理图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.矿用隔爆兼本质安全型真空电磁起动器(以下简称起动器)，适用于含有沼气和煤尘的煤矿井下，可以控制三相鼠笼异步电动机类的机电设备，起动、停止，同时对电动机及其支路实施保护。
51.在起动器负荷端加装绝缘电阻监测装置，可以在停机的时候，实时对所带设备进行监测，并且绝缘数值直观显示在起动器显示屏上，在绝缘电阻降低时预警，通过显示屏或声光报警器进行报警，以便及时发现缺陷并予以解决。
52.如图1所示，本发明所述的一种单回路起动器绝缘检测装置，采用模块化设计，包括：电源模块1、a/d转换模块2、小系统板3、ttl转485模块4、显示屏5和声光报警器6；
53.起动器7控制设备起停，并设置有常闭辅助触点k1和k2；
54.电源模块1上设置有vcc端子、gnd端子、out1端子和out2端子；
55.a/d转换模块2上设置有a0端子、gnd端子、scl端子和sda端子；
56.小系统板3上设置有pa8端子、pa9端子、pa10端子、pa11端子、pa12端子和pa13端子；
57.ttl转485模块4上设置有txd端子、rxd端子、a端子和b端子；
58.电源模块1通过vcc端子和gnd端子为a/d转换模块2、小系统板3、ttl转485模块4、显示屏5和声光报警器6提供电源供应；
59.本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置，还包括外接电阻r1、r2、r3、r4和r5；
60.本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置，还包括继电器k3和k4；
61.小系统板3上的pa12端子与继电器k3的线圈的一端电连接，继电器k3的线圈的另
一端与gnd端子电连接；
62.小系统板3上的pa13端子与继电器k4的线圈的一端电连接，继电器k4的线圈的另一端与gnd端子电连接；
63.电源模块1上的out1端子与起动器7上的继电器k3的触点的一端电连接，继电器k3的触点的另一端与a/d转换模块2上的gnd1端子电连接，a/d转换模块2上的gnd1端子与外接电阻r1的一端电连接；
64.电源模块1上的out2端子与起动器7上的继电器k4的触点的一端电连接，继电器k4的触点的另一端与外接电阻r2的一端电连接，继电器k4的触点的另一端与常闭辅助触点k1的一端电连接；
65.外接电阻r2的一端与外接电阻r3的一端电连接；
66.外接电阻r2的另一端与a/d转换模块的a0端子电连接；
67.外接电阻r2的另一端与外接电阻r1的另一端电连接；
68.外接电阻r3的另一端与设备的接地端e电连接；
69.常闭辅助触点k1的另一端与常闭辅助触点k2的一端电连接，常闭辅助触点2的另一端与设备的a相电连接；
70.a/d转换模块2上的scl端子与小系统板3上的pa11端子电连接；
71.a/d转换模块2上的sda端子与小系统板3上的pa8端子电连接；
72.电源模块1上的vcc端子与外接电阻r4的一端电连接；
73.电源模块1上的vcc端子与外接电阻r5的一端电连接；
74.外接电阻r4的另一端与小系统板3上的pa11端子电连接；
75.外接电阻r5的另一端与小系统板3上的pa8端子电连接；
76.小系统板3上的pa9端子和和pa10端子与显示屏5电连接；
77.小系统板3上的pa9端子与ttl转485模块4上的txd端子电连接；
78.小系统板3上的pa10端子与ttl转485模块4上的rxd端子电连接；
79.ttl转485模块4上的a端子和b端子与声光报警器6电连接；
80.小系统板3上还设置有下载口usb；
81.优选地，电源模块1可通过out1端子和out2端子提供1000伏和2500伏检测电压。
82.一种单回路起动器绝缘检测方法，包括：
83.设备运行时，起动器7的常闭辅助触点k1和k2断开，继电器k3和k4的触点断开；
84.设备停止时，起动器7的常闭辅助触点k1和k2闭合，继电器k3和k4的触点闭合，接通检测电路；
85.外接电阻r1上获得分压模拟量信号u，分压模拟量信号u通过a0端子和gnd1端子输入a/d转换模块3，a/d转换模块3把分压模拟量信号u转换为数字量信号v，然后通过pa11端子和pa8端子输入到小系统板3；
86.上位机通过小系统板3的下载口usb把预设报警值v0存储到小系统板3内，小系统板3把检测到的数字量信号v与预设报警值v0进行比较；
87.当数字量信号v小于预设报警值v0时，小系统板3通过pa9端子和pa10端子输出当前电阻值r信号，并在显示屏5上显示；
88.当数字量信号v大于预设报警值v0时，小系统板3通过pa9端子和pa10端子输出报
警信号和当前电阻值r信号，并在显示屏5上显示；
89.报警信号通过txd端子和rxd端子输入到ttl转485模块4，经过ttl转485模块4把报警信号转换为rs485信号，并通过a端子和b端子输出；
90.声光报警器收到rs485信号后发出声光报警。
91.本发明的有益效果为：本发明所述的单回路起动器绝缘检测装置和方法，采用模块化设计，便于安装，多档检测电压自动切换，随时在线监测设备的绝缘电阻，在绝缘电阻降低时预警，通过显示屏或声光报警器进行报警，以便及时发现缺陷并予以解决，提高了工作效率，使设备的可靠性得以保障。
92.本发明所述的。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。