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[自动化] 异步电动机综合故障保护装置设计的硬件部分

  • 简介:绪 论 一、电动机烧毁的原因 电动机烧毁最常见的原因有过负荷、断相、堵转、通风不良、频繁启动环境温度过高、电动机质量差及其机械故障等,而过负荷和直接断相几率最高。在直接断相中,直接原因是由于熔器熔体选择不当引起的,间接原因是故障...
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绪 论
第一章 总体设计方案
第二章 电动机的保护原理
第三章 模拟通道设计
第四章 主控制板硬件设计
第五章 系统抗干扰处理
参考资料 [1 ]林诗庄. 大型电动机故障诊断与保护理论综述[J ]

[2 ]王维俭. 电气主要设备继电保护原理与应用[M] .

[3 ]蔡泽祥. 异步电动机故障诊断及保护的研究[J ]

[4 ]王振浩. 对称分量法应用于异步电动机保护[J ]
绪 论

一、电动机烧毁的原因
电动机烧毁最常见的原因有过负荷、断相、堵转、通风不良、频繁启动环境温度过高、电动机质量差及其机械故障等,而过负荷和直接断相几率最高。在直接断相中,直接原因是由于熔器熔体选择不当引起的,间接原因是故障判据不准确。因此,需要采取合理的保护判据。
二、电动机的温度保护
温度保护是利用安装在电动机内部各处的传感器来实现的。当电动机出现各种故障时,导致绕组温度达到危险值之前,传感器将温度信息变为电信号输出,送至保护装置中,经晶体管或集成电路检索放大,推动继电器动作或晶闸管截止,迅速切断电动机主电源,使其得到保护。由于传感器安置在电动机内部各处,直接反应电动机内部各位置温度,可以消除各种环境条件对传感器的影响,做到参数准确、稳定、电子线路迅速、可靠且功耗小。但对小型电动机,因为体积小,绕组安排紧密,且本身容量小,内部安装传感器很不方便,所以对小型电动机,宜使用电流互感器将电动机负荷电流变换成微电流送入保护装置,通过检测电流来间接得到温度保护的目的。
三、本次设计的工作
在保护原理上,采用检测过流幅值、负序电流、零序电流等作为电动机故障判据;以AT89C51单片机为核心实现对电机的保护。在保护的同时,对故障的类型进行初步的判断,能通过键盘对系统的参数值进行设定,通过LED液晶显示器显示当前的故障类型,并能和上位机之间通过串口进行通讯。

第一章 总体设计方案

本次设计我们采用的是以检测三相电流、三相电压、零序电流、负序电流分量为故障判据,以AT89C5为控制核心的保护。保护装置主要由AT89C51单片机、电流、电压信号检测电路、液晶显示器电路、输出控制电路、实时时钟、键盘、看门狗电路以及电源等部分构成。保护装置取三相电流及电压信号经过正序和负序电流信号再经过滤波整形进入A/D转换器。经过转换后送入单片机,单片机对信号进行分析作出相应的处理。
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