【正文】 非線性度 線性范圍 額定電流 隔離耐壓 圖（ a）法 ≤ 1000Vac ≤ ≤ 30′ ≤ ％ 2mA/2mA ≥ 20xxV 圖（ b）法 ≤ 1000Vac ≤ 1/2 倍 Ic電源電壓 ≤ 5′ ≤ ％ 2 倍額定 2mA/2mA ≥ 20xxV (2)系統(tǒng)電壓的測量電路 如下圖所示， 采集來的交 流電經(jīng)過橋式整流后 變成直流電 ，再經(jīng)電位器調(diào)節(jié)后送到 CPU 的 A/D 口進(jìn)行摸 /數(shù)轉(zhuǎn)換。 它的主要特性如下： ① AD590 的測溫范圍為 － 55 C? ～ +150 C? 。 AD590 可以 承受 44V 正相電壓和 20V反相電壓，因而器件反接也不會被損壞。0 .3 C? 。 廣西大學(xué)畢業(yè)生論文 單片機(jī)在電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用 28 ④ 精度高。電源電壓 從 4V到 6V變化，電流 IT 變化 1181。 廣西大學(xué)畢業(yè)生論文 單片機(jī)在電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12ABCD121110987654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eA1D a t e : 9 J u n 2 00 8 S he e t o f F i l e : H : \蔣春姑畢業(yè)設(shè)計(jì) \ p r ot e l \多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) .d dbD r a w n B y :UANaUBNbUCNcA D I N U BA D I N U AA D I N I AA D I N U CA D I N I CA D I N I BT A 1G C T 2 11 BIN O U TT V 1T V 1 01 3 1R V 15 1K / 1WC W 1C T 8 1 1 03 3 K VU D 11 N 4 14 81 2 3 4 5U N 1J M Z L5VVCCGND1 2 3 4 5U N 2J M Z L5VVCCGNDU D 21 N 4 14 8T A 2G C T 2 11 BIN O U TT V 2T V 1 01 3 1R V 25 1K / 1WC W 3C T 8 1 1 03 3 K VU D 31 N 4 14 81 2 3 4 5U N 3J M Z L5VVCCGND1 2 3 4 5U N 4J M Z L5VVCCGNDU D 41 N 4 14 8T A 3G C T 2 11 BIN O U TT V 3T V 1 01 3 1R V 35 1K / 1WC W 5C T 8 1 1 03 3 K VC W 6C T 8 1 1 03 3 K VU D 51 N 4 14 81 2 3 4 5U N 5J M Z L5VVCCGND1 2 3 4 5U N 6J M Z L5VVCCGNDU D 61 N 4 14 8U U aIaU U bIbU U cIcI N U AI N I AI N U BI N I BI N U CI N I CR N 12 41R N 4 2 41R N 6 2 41R N 22 41R N 32 41R N 52 41C W 2C T 8 1 1 03 3 K VC W 4C T 8 1 1 03 3 K VR D 11KR D 21KR D 31KR D 41KR D 51KR D 61KA D I N U BA D I N U AA D I N I AA D I N U CA D I N I CA D I N I BL C DL C DL C DA V C CR E SC31 04K Y 1K Y 2K Y 3K Y 4A G N D28X18X27R E S E T4P D 2 ( I N T 0)11P D 3 ( I N T 1)12P D 4 ( O C 1 B )13P D 5 ( O C 1 A )14P B 0 ( T 0)40P B 1 ( T 1)41P B 2 ( A I N 0)42P B 3 ( A I N 1)43P B 4 ( S S )44P B 5 ( M O S I )1P B 6 ( M I S O )2P B 7 ( S C K )3( A D C 0 ) P A 037( A D C 1 ) P A 136( A D C 2 ) P A 235( A D C 3 ) P A 334( A D C 4 ) P A 433( A D C 5 ) P A 532( A D C 6 ) P A 631( A D C 7 ) P A 730P C 019P C 120P C 221P C 322P C 423P C 524( T O S C 1) P C 625( T O S C 2) P C 726P D 7 ( T O S C 2)16P D 6 ( I C P )15A V C C27A R E F29P D 1 ( T X D )10P D 0 ( R X D )9GND39VCC38GND6GND18VCC5VCC17A T M E G A 16 _T Q F P 44A R E FC Y 22 0PC Y 12 0PY18MC P U V C C 圖 38 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集原理圖 AD590 進(jìn)行溫度信號采集 （ 1） AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源，流過器件的電流 （ mA） 等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù) [4]，即： 1TIT? /AK? （ 3 .4） 式中： IT——流過器件（ AD590）的電流，單位為 181。 傳感器全波整流電路輸 入 信 號采樣保持電路多路選擇開關(guān)A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)控制系統(tǒng)單 片 機(jī) 內(nèi) 部 系 統(tǒng)低通濾波 圖 36 電流采集工作原理圖 三相電壓的測量采用三個交流電壓互感器，再送給 A/D 轉(zhuǎn)換器采樣，由單片機(jī)對交流信號采樣、計(jì)算出電壓的有效值。 分析 ： 由 A2 所組成的反相求和運(yùn)算電路可知，輸出電壓： )( 01UUU io ??? （ ） 當(dāng) 0?iU 時， iUU 201 ?? ， ( 2 )o i iU U U? ? ? ? 當(dāng) 0?iU 時， 001?U ， oiUU?? ；所以 io UU ? （ ） 經(jīng) 整流電路后，調(diào)整的交流電壓、電流變成 ADC 可以接受的單向脈動電 量 ，且幅值為正， Ui、 Uo 的波形如圖 35 所示。以使用片內(nèi)的 V 參考電壓為例， ADC 的分辨范圍在 0 V 與 V 之間 ， 而從 PT， CT來的 交流信號是雙極性信號， 因此在進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換之前，必須要 對輸入電平進(jìn)行變換，以 獲得單片機(jī)能接收的信號 [13]。 在 ATmega16L 單片機(jī)中， 有一個 10 位的逐次逼近型 ADC，對電機(jī)保護(hù)裝置而言使用 ATmega16L 片內(nèi) A/D 轉(zhuǎn)換器能夠滿足要求。 本系統(tǒng)采用了兩片 LF298 集廣西大學(xué)畢業(yè)生論文 單片機(jī)在電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用 23 成芯片構(gòu)成采樣保持電路，其工作電路圖如圖 33 所示 。 NSC 公司（美國國家半導(dǎo)體公司）生產(chǎn)的 集成采樣保持器 LF298， 因 其價格低廉 ， 性能優(yōu)越，為工業(yè)所廣泛應(yīng)用 。本保護(hù)裝置 采用了三 階 低通 濾波器 [12]， 其截止頻率為 250Hz，響應(yīng)曲線的不均勻度為 1db。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的功能是采集由被保護(hù)設(shè)備的電流電壓互感器輸入的模擬信號，經(jīng)過預(yù)處理后轉(zhuǎn)化為所需數(shù)字量；計(jì)算機(jī)主系統(tǒng)以 ATmega16L 微處理器為核心，處理速度可達(dá) 16MIPS，內(nèi)部含硬件乘法器，并自帶 16K 字節(jié)可編程 Flash、 512 字節(jié) EEPROM、 1K 字節(jié)片內(nèi) SRAM；開關(guān)量輸入 /輸出回路由并行口、光電耦合電路及有接觸點(diǎn)的中間繼電器等組成，以完成各種保護(hù)的出口跳閘、信號報警及外部輸 入等工作；人機(jī)接口部分主要包括打印、顯示、鍵盤、各種面板開關(guān)等，其主要功能用于人機(jī)對話，如調(diào)試、定值調(diào)整、對微機(jī)工作狀態(tài)的干預(yù)等；通信系統(tǒng)可以完成機(jī)間通信及遠(yuǎn)動的要求；電源系統(tǒng)提供了整個裝置所需的直流穩(wěn)壓電源，保證整個系統(tǒng)的可靠供電。 在規(guī)定的 起動間隔保護(hù)時間內(nèi)，電動機(jī)不會被起動。正常的起動完成后電 動機(jī)的運(yùn)行電流將在額定值附近，而起動時間超過整定的起動時間后，電動機(jī)的運(yùn)行電流仍保持較大的數(shù)值，則裝置保護(hù)動作，跳開電動機(jī)，說明起動時間過長，起動不成功。 廣西大學(xué)畢業(yè)生論文 單片機(jī)在電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用 20 失壓保護(hù)判據(jù)： ()( , , )X s h z dshzda b c s h z dM A X U UTTM A X I I I I??? ??? ????斷 路 器 為 合 位 () XU 為線電 壓 ； shzdU 為失壓保護(hù)整定值 ； shzdT 為失壓延時定值 ； ,a b cI I I 為各相相電流 ； shzdI 為最小電流整定值 。 低電壓保護(hù)應(yīng)當(dāng) 具備以下功能： ① 保證重要電動機(jī)的自起動。跳 閘 保 護(hù)amp。 零 序 電 流 保 護(hù) 投 入A 相 零 序 電 流C 相 零 序 電 流B 相 零 序 電 流≥大 于 定時 限 整定 值≥t 39。 保護(hù)邏輯框圖如圖 210 所示。 ① 零序電流保護(hù) 零序電流保護(hù)是作為電動 機(jī)定子繞組及引出線接地故障的主保護(hù)，其電流取自機(jī)端專用的零序電流互感器。 39。 電動機(jī)運(yùn)行時： Ⅰ 段負(fù)序電流保護(hù)判據(jù)： 222zdzdIITt???? ??? () Ⅱ 段負(fù)序電流保護(hù)判據(jù)： 222zdzdIITt????? ???? () 2I 為電動機(jī)負(fù)序電流值； 2zdI? 為電動機(jī)運(yùn)行時 Ⅰ 段負(fù)序電流整定值，大小為 ~1 倍的額定電流； 2zdI?? 為 II 段負(fù)序電流整定值，大小為 ~ 倍的額定電流； 2zdt? 為 Ⅰ 段負(fù)序電流保護(hù)時間整定值，為短延時； 2zdt?? 為 II 段負(fù)序電流保護(hù)時間整定值，為長延時。 在電源電壓不對稱、 逆相、 斷相 等故障時均 會 引起負(fù)序電流 2I ， 對這類故障， 雖然過熱保護(hù)己能提供保護(hù)，但在 嚴(yán)重的不對稱故障 時 引起 的 2I 很大，很有必要設(shè)置單獨(dú)的快速保護(hù)。由于感溫元件埋在電機(jī)內(nèi)部，可消除各種環(huán)境溫度對傳感器的影響。 C， G 也為常數(shù)，設(shè)允許溫升為 max? 。 而 sdt?? 為另一部分熱最散失于冷卻介質(zhì)中 。電動機(jī)反時限保護(hù)特性曲線如圖 27 所示。 引起電動機(jī)過負(fù)荷原因： (1)外界原因 引起的堵轉(zhuǎn) ； (2)電動機(jī)本 身機(jī)械故障 ； (3)由于供電 系統(tǒng)電壓畸變和電壓不平衡，造成三相電流不完全對稱，在電流中含有一定的負(fù)序分量。 其邏輯框圖如圖 26 所示。速 斷 保 護(hù) 動 作 圖 25 電流速斷保護(hù)邏輯框圖 設(shè)置正序定時限保護(hù) 作為電動機(jī)堵轉(zhuǎn)故障的主保護(hù)，過負(fù)荷運(yùn)行的后背保護(hù)。設(shè)置速斷保護(hù)電流定值時，要保證電動機(jī)在滿載啟動過程中短路保護(hù)可靠地不動作，即躲過電動機(jī)最大啟動電流。 設(shè)置電流速斷保護(hù)作為電動機(jī)的主保護(hù)，用于電動機(jī)內(nèi)部定子繞組以及廣西大學(xué)畢業(yè)生論文 單片機(jī)在電動機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用 11 進(jìn)線所發(fā)生 的相間短路故障。因此 可以在檢測電動機(jī)過流程度的同時，以序分量為基礎(chǔ)，檢測