【正文】 步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理 .........................................................................5 異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) .........................................................................5 高壓電動(dòng)機(jī)故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài) .............................................6 第三章 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)原理分析 .....................................................................7 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的基本要求 .................................................................7 高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)原理分析 .....................................................................7 過流保護(hù) .......................................................................................9 負(fù)序 電流保護(hù) ...............................................................................9 零序電流保護(hù) .............................................................................10 電壓保護(hù) .....................................................................................10 過熱保護(hù) ..................................................................................... 11 第四章 硬件電路設(shè)計(jì) .......................................................................................12 微機(jī)保護(hù)的基本原理及其特點(diǎn) ...........................................................12 微機(jī)保護(hù)裝置的構(gòu)成 ...........................................................................12 硬件設(shè)計(jì)概述 .......................................................................................13 主系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ...................................................................................14 ATmega16 微處理器 ..................................................................14 多路模擬開關(guān) .............................................................................14 溫度采集系統(tǒng) .............................................................................16 電壓電流采集系統(tǒng) .....................................................................17 廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于單片機(jī)的高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù) IV 采樣保持電路 .............................................................................22 濾波調(diào)理電路 .............................................................................23 AD 轉(zhuǎn)換電路 ..............................................................................23 輸入輸出通道 .............................................................................23 鍵盤與顯示設(shè)計(jì) ...................................................................................25 鍵盤設(shè)計(jì) .....................................................................................25 顯示設(shè)計(jì) .....................................................................................26 系統(tǒng)外圍電路 .........................................................................................27 電源 .............................................................................................27 通信接口 .....................................................................................27 其他外圍電路 .............................................................................28 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................29 軟件系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) ...............................................................................29 保護(hù)裝置軟件設(shè)計(jì) ...............................................................................30 鍵盤控制設(shè)計(jì) .............................................................................30 LED 顯示設(shè)計(jì) ............................................................................31 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì) .............................................................................32 數(shù)據(jù)處理設(shè)計(jì) .............................................................................33 軟件開發(fā)環(huán)境 .......................................................................................34 第六章 系統(tǒng)抗干擾技術(shù) ...................................................................................37 干擾的分類及其危害 ...........................................................................37 硬件抗干擾技術(shù) ...................................................................................38 軟件抗干擾技術(shù) ...................................................................................39 總 結(jié) ...................................................................................................................42 參考文獻(xiàn) ...............................................................................................................43 致 謝 ...................................................................................................................45 廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于單片機(jī)的高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù) 1 第一章 緒論 課題背景及意義 電動(dòng)機(jī)是最易于實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備 ，隨著工業(yè)的發(fā)展，高壓電動(dòng)機(jī)越來越廣泛地應(yīng)用于電力、冶金、煉焦、化工 、 煤礦等各個(gè)行業(yè) ，推動(dòng)了電力工業(yè)的發(fā)展 。 在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中 ， 外界 環(huán)境 的高溫、潮濕、粉塵等惡劣狀況和電網(wǎng)波動(dòng)、負(fù)載沖擊的影響 ， 對 高 壓電 動(dòng) 機(jī)的安全運(yùn)行 構(gòu)成 很大威脅。 由于電 動(dòng) 機(jī)的故障、損壞所造成的間接經(jīng)濟(jì)損失更為巨大。 熱繼電器是利用雙金屬片熱效應(yīng)工作的，雙金屬片是由不同膨脹系數(shù)的兩片金屬鉚合而成，當(dāng)電流通過時(shí)它將產(chǎn)生熱量，并向膨脹系數(shù)小的一邊彎曲，電流的大小和彎曲的程度成正比，當(dāng)電流超過熱繼電器整定電流的一定倍數(shù)時(shí)就會(huì)啟動(dòng)其中的脫扣裝置從而切斷主回路達(dá)到保護(hù)的目的。電磁式電流繼電器具有過載、堵轉(zhuǎn)保護(hù)功能，有的還有缺相保護(hù)，其過載保護(hù)具有反時(shí)限特性，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)械制造精度高，價(jià)格高且體積龐大，因而目前已被基本淘汰。 但這類產(chǎn)品仍存在一些無法克服的缺陷，包括整定精度不高 、 采樣精度不高 以及 無法實(shí)現(xiàn)具有多種保護(hù)功能于一體的全保護(hù) 。 與傳統(tǒng)繼電保護(hù) 方式相比 ， 引入單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制繼電保護(hù)具有很多優(yōu)點(diǎn) ： （ 1） 可靠性高 ， 性能穩(wěn)定 ， 價(jià)格低廉 ， 體積小 ， 外圍電路簡單 ， 無需大量的連線 。 智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器正以其優(yōu)異的性能取得各大原始設(shè)備生產(chǎn)商的青睞，它將是電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的主要發(fā)展方 向。 本論文所介紹的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器所采用的 ATmega16 單片機(jī)是 ATMEL 公司的 基 于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器 。 本論文在第一章先概述了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的背景及意義，明確了本論文的主要工作。 在第四章， 講述了采用 ATmega16 單片機(jī)為核心所 設(shè)計(jì)的 高壓電動(dòng)機(jī) 保護(hù)裝置及其硬 件構(gòu)成，廣西大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 基于單片機(jī)的高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù) 4 并介紹了對溫度、電壓及電流這三個(gè)判斷量的數(shù)據(jù)采集以及相應(yīng)的信號處理電路。 本論文以 三相 異步電動(dòng)機(jī)為 例闡述電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的設(shè)計(jì)。 下面 以三相異步電動(dòng)機(jī)為例說明異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)。定子繞組 是電動(dòng)機(jī)的電路部分，通入三相交流電， 將在其間 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場 。 定子通電后， 轉(zhuǎn)子繞組切割定子旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢及電流，并形成電磁轉(zhuǎn)矩而使電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。 （ 1） 機(jī)械 故障 機(jī)械方面的主要故障是振動(dòng)、軸承過熱、運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常等 。這些機(jī)械故障一般是由一些 潛在危害 因素積累發(fā)展而導(dǎo)致的，所以要在故障發(fā)生前 對其 監(jiān) 測并排除。不對稱故障不僅使電流增加，引起發(fā)熱而損害電動(dòng)機(jī) ， 更重要的是不對稱引起的負(fù)序效應(yīng) 會(huì) 給電動(dòng)機(jī)運(yùn)行帶 來隱患 ， 這類故障易形成事故擴(kuò)大 ， 造成電動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞。 （ 3） 異常振動(dòng)。 為保證系統(tǒng)和 高壓電動(dòng)機(jī) 安全運(yùn)行，減少事故損失，繼電保護(hù)還應(yīng)滿足如下要求： 高靈敏度 要求能靈敏動(dòng)作于 過流 、短路、接地、斷相故障。 當(dāng)發(fā)生對稱故障時(shí)，電動(dòng)機(jī)繞組電流大 ，電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重特別容易燒毀電機(jī)。 各序分量