【正文】 陜西理工學院 畢業(yè) 設計論文 1 基于單片機的電機保護器設計 [摘要 ]傳統(tǒng)的電機過載保護采用熱繼電器，隨著電子技術的發(fā)展，用微處理器來計算負荷不僅能夠迅速反應電動機各種故障，而且很容易加入其它控制條件。為了實現(xiàn)電動機保護裝置更精確、更靈敏的特點，文章設計了一款基于單片機的保護器。以單片機為核心的電動機保護系統(tǒng)與傳統(tǒng)的保護電路相比操作簡單、易于控制、靈敏度和可靠性均優(yōu)于后者。整套裝置包括了 :主控制芯片、數據采集單元、顯示單元和等模塊電路，準確性和使用率均在一定程度上有所提高，實現(xiàn)了對電動機過流和過載等的有效保護。 [關鍵詞 ]電 動機；單片機；保護電路；智能監(jiān)控 陜西理工學院 畢業(yè) 設計論文 1 Design of Motors Integrated Protector Based on MCU [Abstract]The traditional motor overload protection adopts thermal relay, with the development of electronic technology, use microprocessors to calculate load can not only rapid reaction motor and easy to various fault joined other control conditions. In order to realize the motor protection device more accurate, more sensitive characteristic, the article designed a based on MCU protector. Is mainly posed of the motor protection system and the traditional protection circuits pared with simple operation, easy to control, sensitivity and reliability is better than the latter. A plete set of equipment includes: the Lord control chip, data acquisition unit, display unit and module circuit, accuracy and utilization are to a certain extent, can improve the flow of the motor and overload effective protection. [Keywords] Motor。 MCU。 Protection circuit。 Intelligent monitoring. 陜西理工學院 畢業(yè) 設計論文 I 目 錄 ............................................................................................................ 1 選題背景和意義 .............................................................................................................. 1 電機保護技術的發(fā)展與現(xiàn)狀 .......................................................................................... 1 ............................................................................................. 4 系統(tǒng)整體設計 .................................................................................................................. 4 系統(tǒng)工作原理 .................................................................................................................. 5 系統(tǒng)功能特點 .................................................................................................................. 6 ............................................................................................. 7 設計原理 .......................................................................................................................... 7 中央處理器部分 ............................................................................................................. 7 信號采集及處理 ........................................................................................................... 13 信號的采樣周期分析 ............................................................................................ 13 精密整流電路 ........................................................................................................ 13 信號硬件濾波的設計 ............................................................................................ 15 液晶顯示部件 ................................................................................................................ 15 ADC0808 的 A/D 轉換器 .............................................................................................. 17 ........................................................................ 19 過電流保護 .................................................................................................................... 19 過載保護 ........................................................................................................................ 21 過熱保護 ........................................................................................................................ 22 缺相保護 ........................................................................................................................ 23 漏電保護 ........................................................................................................................ 24 ........................................................................................... 26 保護器動作流程圖 ........................................................................................................ 26 軟件算法流程圖 ............................................................................................................ 26 6. 結束語 .................................................................................................... 28 致謝 ............................................................................................................. 29 參考文獻 ..................................................................................................... 30 陜西理工學院 畢業(yè) 設計論文 第 1 頁 共 30 頁 選題背景和意義 電機是一種機電能量轉換或信號轉換的電磁機械裝置。電動機把電能轉換為機械能，用來驅動各種用途的生產機械和其他裝置，以滿足不同的需求。電動機作為原動機已廣泛應用于各行各業(yè)，大至冶金企業(yè)使用的高達上萬千瓦的電動機，小至小功率電動機，乃至幾瓦的微電動機。在各類原動機中，電動機的容量已超過總容量的 60%。隨著社會經濟的日益發(fā)展，自動化水平的提高，電能的應用和發(fā)展越來越具有重要的位置。作為電能轉化為機械能的重要工具，電動機在人 們日常生活中也越來越重要。三相交流電動機正朝著功率與體積之比越來越大的方向發(fā)展，一些外形尺寸小、效率高、功率大的電動機陸續(xù)出現(xiàn)。為了安全可靠地運行這些電機，對電動機的保護系統(tǒng)提出了越來越高的要求。電動機保護系統(tǒng)必須正確無誤地保護電動機，使電動機在允許的熱極限負載范圍內工作，減少電動機損壞事故的發(fā)生。電動機和供電線路的短路必須能迅速檢測出來，使得短路影響減小到最小。對于頻繁起動的電動機要能準確地模擬其發(fā)熱和散熱過程。在一些大型的自動控制系統(tǒng)中，還要求對電動機組進行集中控制和狀態(tài)監(jiān)控。為了滿足這些要求，本設計將 開發(fā)一種新型的采用微處理器技術的電動機保護裝置。 本設計所開發(fā)的電動機保護裝置，可實現(xiàn)對電動機的保護與監(jiān)控的自動化，是電動機保護系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于采用了微處理技術，保護參數可由用戶根據電動機型號和環(huán)境條件設定，而且還可以提供數字電路接口，為大系統(tǒng)的智能控制提供了條件。它的制成可對電動機進行準確保護和監(jiān)控，即可使電動機的過載能力得到充分的利用，還可減少電動機燒毀事故的發(fā)生，對國民經濟的發(fā)展具有重要的意義。由于現(xiàn)代電動機設計、生產技術的提高，電動機的體積越來越小，導致電機內部電流密度顯著增加；再加上現(xiàn)代化的生 產工藝往往要求電動機經常在頻繁的啟動、制動、正反轉以及變負荷等多種狀態(tài)下切換運行，電動機出現(xiàn)故障的概率更加難以確定，故障后導致的后果也更加嚴重。因此，無論從安全的角度還是從經濟的角度來看，電動機保護器的研究有著深遠的意義。 電機保護技術的發(fā)展與現(xiàn)狀 隨著機械、電子、控制和信息技術的發(fā)展，保護器也在不斷的改進和發(fā)展，總體趨勢是體積越來越小、重量越來越輕