电机智能综合保护装置设计

毕业论文（设计）论文题目：电机智能综合保护装置设计学生姓名：学号：所在院系：电气信息工程学院专业名称：自动化届次：2013指导教师：本科毕业论文（设计）诚信承诺书1.本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计），题目《》是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容；2.毕业论文（设计）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源；3.毕业论文（设计）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况；4.本人已被告知并清楚：学院对毕业论文（设计）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业论文（设计）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果；5.若在省教育厅、学院组织的毕业论文（设计）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学院按有关规定给予的处理，并承担相应责任。学生（签名）：日期：年月日目录前言............................................................................................................................................21绪论........................................................................................................................................21.1电动机保护的发展趋势...................................................................................................21.2电动机的故障分析和综合保护分析...............................................................................31.3微机保护装置的特点........................................................................................................72硬件设计..............................................................................................…….................….....72.1装置硬件系统结构设计....................................................................................................72.2各单元模块功能介绍........................................................................................................83系统保护方案........................................................................................................................93.1过流保护..........................................................................................................................93.2漏电保护...........................................................................................................................93.3过压和欠压保护...........................................................................................................94系统仿真和调试...................................................................................................................104.1系统软件设计.................................................................................................................104.2模拟信号的采集….........................................................................................................114.3电路参数的计算….........................................................................................................134.4仿真软件介绍及仿真实现.............................................................................................154.5系统测试.........................................................................................................................185总结与展望...........................................................................................................................18参考文献..................................................................................................................................192013届本科毕业论文1电机智能综合保护装置设计摘要:本文研究开发了基于单片机C8051F020的电机智能综合保护装置设计。主要针对大中型电动机的智能电动机保护器。根据对称分量法，本文对电动机的故障特征和保护原理进行了详细的分析。提出了基于先进的数字信号处理理论，配有过流保护，漏电保护，过压和欠压保护等保护。本装置由单片机、测量电路、显示电路和电源等几部分组成。该电路硬件电路大为简化，除了实现各种保护功能外，还可显示电动机运行时的电流，同时设置了系统与上位机的连接,为系统功能的扩展创造了条件。作为一种智能化的保护方案，该系统具有可实现功能多，经济成本低，可靠性和稳定性等特点。关键词:电机智能保护;对称分量法;数字信号处理Designformotor’sintelligentprotectiondeviceAbstract:Inthispaper,thedevelopmentofC8051F020microcontroller-basedintelligentmotorintegratedprotectiondevicedesign.Accordingtothemethodofsymmetricalcomponents,carriedoutadetailedanalysisofthefaultcharacteristicsofthemotorandprotecttheprinciple.Basedonstate-of-the-artdigitalsignalprocessingtheory,withovercurrentprotection,leakageprotection,over-voltageandundervoltageprotection,protection.Thedeviceconsistsofsingle-chipmeasurementcircuit,displaycircuitandpowersections.Greatlysimplifythehardwarecircuitofthecircuit,inadditiontovariousprotectionfunctions,butalsoshowsthecurrentwhenthemotorisrunning,setuptheconnectionofthesystemwiththehostcomputer,andcreatetheconditionsfortheextensionofthesystemfunction.Asanintelligentprotectionprogram,thesystemhasmulti-function,loweconomiccost,reliabilityandstabilitycanbeachieved.Keywords:Intelligentmotorprotection;methodofsymmetricalcomponents;digitalsignalprocessing电机智能综合保护装置设计2前言随着我国经济的迅猛发展，电动机得到了普遍的应用，与我们的日常生活密不可分。因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。由于电网、电动机本身质量及工作环境等多种因素，电动机会出现过压、欠压、电流不平衡、欠载及过流等故障，并由此带来了许多经济损失。因此,电动机保护装置的开发与研制势在必行。目前大部分电动机保护装置仍然在使用8/16位的单片机，由于这种单片机功能模块不全。如果要提高电动机智能综合保护装置的性能，还需要添加相应的芯片对其进行扩展。这无形中就增加了保护系统的制造成本，并使系统的可靠性降低，同时使产品的体积也会相应的增大。本文采用的ARM单片机采用了最新的32位ARM核处理器，使它在指令系统、总线系统、调试技术及性价比等方面远远的超过了传统的8/16位单片机。同时在ARM单片机的内部拥有大量的片内外设,使它的功能和可靠性提高。完善的电动机保护装置对电动机运行过程中的各种运行信息进行采集、运算、分析、监控、报警、控制的综合性装置。装置通过对故障报警，保证生产过程的安全。本保护器还可以通过数据信息通讯，实现对电动机运行状况的信息在上位机上进行实时监测，并经过计算机数据处理提供管理信息。在设备可能出现重大故障前，越限报警可以及时提醒管理人员对其进行处理，避免了不必要的停机对正常生产造成影响，最大限度的保证了设备运行和控制的有效性。当电动机运行时的参数达到预设的报警值时，保护装置仅进行报警，而不停止运行；但当越限值达到预设的极限值时，保护装置就切开电源停止电动机的运行。在电动机控制装置实现各项保护功能的同时，各种保护信息也由装置生成并经过通信接口送至计算机管理系统。1绪论1.1电动机保护的发展趋势我国电动机保护的发展趋势大致有以下几点:1)研制在线监控系统;2)发展小型、质优价廉的保护装置;3)应具有较好的稳定性和可靠性;4)应具有较强的抗干扰、环境适应的能力和持续工作