【正文】 變量的關(guān)系，進(jìn)而分析異步電機起動時的電流、起動轉(zhuǎn)矩和所外加電壓的關(guān)系。為定子電壓向量，為定子感應(yīng)電動勢向量，為定子電流向量，為磁化電流向量。由式（2－5）和式（2－6）得：　　(27)根據(jù)T型等效電路　可知：　　(28)將式（2－8）代入式（2－7），同時考慮 ，于是有　(29)剛起動時，轉(zhuǎn)子n=0，轉(zhuǎn)差率s=1，此時起動轉(zhuǎn)矩為：　　　(210)同時根據(jù)上式（2－1）、式（2－2）、式（2－3）、式（2－4）可得：　　(211)在異步電動機里，因為，故可省去和，則上式（2－11）可表示為：　　(212)異步電動機投入電網(wǎng)，從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動起來，升速并達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程，稱為啟動過程。根據(jù)電機學(xué)得知識，電動機得機械特性曲線為下圖：圖22異步電動機機械特性曲線是異步電動機可能產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)矩，如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電動機將因承擔(dān)不了而停轉(zhuǎn)。 過載是指電動機的負(fù)載很大，轉(zhuǎn)子電流加大，使得電動機定子電流很大。時，則稱三相電壓或電流不平衡。知道了實際也知道了和，同樣知道了也就知道了和，知道了也就知道了和而負(fù)序電壓有沒有線電壓和相電壓之分由于負(fù)序電壓的存在，就使三相系統(tǒng)中的三相感應(yīng)電動機(也就是三相異步電動機)在產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩的同時，還產(chǎn)生一個相反方向的轉(zhuǎn)矩，從而降低電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，并使電動機繞組電流增大，溫度升高，縮短了電動機的實用壽命。因此必須對電動機進(jìn)行斷相及相不平衡保護(hù)。在這種情況下，對電動機的斷相保護(hù)應(yīng)采用線電流不平衡的原則。單片機把采樣來的各相電流值進(jìn)行比較判斷，就能準(zhǔn)確地發(fā)出動作信號。下面列表（21）（22）說明。 保護(hù)原理分析 根據(jù)以上特征分析，電動機發(fā)生對稱故障的主要特征是出現(xiàn)電流幅值增大，而發(fā)生不對稱故障時的主要特征是出現(xiàn)負(fù)序和零序電流分量。在這個配置方案中，電流速斷作為相間短路的主保護(hù)在電機的運行過程中一直投入；堵轉(zhuǎn)保護(hù)作為轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)或啟動時間過長的主保護(hù)，同時作為電機相間短路的后備保護(hù)；過負(fù)荷保護(hù)是電動機定子繞組過流發(fā)熱的主保護(hù)，同時又作為相間短路及轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)的后備保護(hù)。其原理相當(dāng)與定時限過電流保護(hù)中抽去時間繼電器，即在啟動用的電流繼電器后面直接接信號繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸點接通。對于動作時限，我們選擇不設(shè)置動作時限。所謂的反時限電流保護(hù)的保護(hù)裝置的動作時限原先是按照10倍的動作電流來整定，而實際的動作時間則與其電流呈反比關(guān)系變化，電流越大，動作時間越短。 (1)變壓器中性點不接地系統(tǒng)中電動機的零序電流保護(hù)整定計算 我國3KV， 6KV， 10KV電網(wǎng)大多數(shù)是變壓器中性點不接地或經(jīng)消弧圈接地的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障時，接地點的電流小，不是短路電流，因此這種系統(tǒng)中電動機零序電流保護(hù)需發(fā)出接地信號，不跳閘。設(shè)置負(fù)序電流保護(hù)，作為電動機斷相、逆相。（1） 第一段的整定在系統(tǒng)最小運行方式下電動機機端兩相短路時，最小的短路電流負(fù)序分量應(yīng)使負(fù)序電流保護(hù)第一段可靠地動作，其靈敏KI=，按此原則得： (217)同時，還必須校驗的值大于按公式計算的值，以確保在電動機起動過程式中負(fù)序電流保護(hù)第一段可靠地不動作。啟動時間過長保護(hù)是由啟動時間和堵轉(zhuǎn)時間保護(hù)整定值來配合實現(xiàn)的。而且啟動時間過長保護(hù)只針對與電動機的啟動過程加以保護(hù)，如果電動機正常啟動后，此保護(hù)應(yīng)該自動退出，而且只要電動機不停，此保護(hù)應(yīng)一直不能進(jìn)入保護(hù)。第3章 硬件設(shè)計電動機綜合保護(hù)器的整體結(jié)構(gòu)如下，硬件電路設(shè)計應(yīng)包括幾個方面的內(nèi)容：單片機系統(tǒng)設(shè)計、測量電路設(shè)計、鍵盤與顯示系統(tǒng)設(shè)計、電源設(shè)計和I/O控制設(shè)計等。微處理器應(yīng)根據(jù)所要完成的數(shù)據(jù)處理工作的復(fù)雜程度來選擇。C8051F020系列單片機是完全集成的混合系統(tǒng)級芯片，具有MCS－51兼容的控制器內(nèi)核，其指令于MCS51完全兼容。圖 32 8051F020內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖a) 單片機主要特點模擬外設(shè)12位逐次逼近型（SAR）ADO，可編程轉(zhuǎn)換速率，最大100ksps，輸入電壓信號范圍：0～2。應(yīng)用仿真器進(jìn)行硬件仿真的時候，跳線帽連接的是1腳與2腳；當(dāng)程序下載到C8051F020，實際運行時，跳線帽連接的是2腳與3腳。裝置通過對這3路模擬量進(jìn)行一系列采樣、濾波以及模數(shù)變換操作后，再對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，從而獲得各種保護(hù)動作判據(jù)。圖 37 電壓輸入電路圖交流信號的平均值可用式（31）來表示U0== （31）從交流測量的角度看，平均值是指經(jīng)過整流之后的平均值。圖37是一種以全波線形整流為基礎(chǔ)的平均值A(chǔ)CDC轉(zhuǎn)換器。在半波整流之后有一個放大器A3組成的有源濾波放大器，它的作用是實現(xiàn)平均值的計算。圖 38 互感器出來的電壓波形經(jīng)電路整形和處理，得到的是一個整流后的全波電壓，其圖形如下圖 39 A/D口輸入的電壓波形 由于電流信號采樣采用交流采樣，故電流采集采用交流信號采集，將電流信號的幅值和相位一起采集，可采集到電流的整個波形。為了保證加法電路得穩(wěn)定性，加穩(wěn)壓二極管，對于濾波電路選取截止頻率100HZ則選濾波時間常圖 311電流互感器二次側(cè)的電流波形圖 312 A/D口輸入的電流波形 數(shù)為10ms，1/RC=10ms，取R1=1M，則C=1PF。 本設(shè)計采用三極管9013驅(qū)動繼電器工作，利用三極管的開關(guān)特性來達(dá)到無接觸無火花的控制開啟的目的，同時達(dá)到強電隔離的效果。 顯示電路一般可分為動態(tài)顯示和靜態(tài)顯示。同時為了省去硬件的負(fù)擔(dān)，采用以軟件為主的接口方式，它是以軟件查表代替硬件譯碼器，電路圖如下。圖 314 LED顯示電路鍵盤電路是用來切換顯示電壓和電流，還可以實現(xiàn)對保護(hù)參數(shù)的設(shè)置，其電路圖如下：圖 315 鍵盤電路目前廣泛使用的單片機普遍沒有配備不間斷電源。本系統(tǒng)中的電源需求為：驅(qū)動電路中的光耦一路獨立電源（＋15V），同時，控制電路也需要四組工作電源（＋15V，－15V，＋5V），單片機最小系統(tǒng)需要一路工作電源（＋5V），顯示部分需要一路工作電源（＋5V），因此，輔助電源應(yīng)該能提供至少五組相互獨立的電源，直流電源的質(zhì)量好壞與系統(tǒng)能否正常工作有很大的聯(lián)系。具體電路如圖所示。第二個部位是輸出系統(tǒng)，使各輸出信號混亂，不能真實地反應(yīng)單片機系統(tǒng)的輸出，從而導(dǎo)致接觸器或斷路器的誤動作以及顯示內(nèi)容的錯誤。硬件抗干擾具有效率高的優(yōu)點，因此硬件抗干擾措施是非常重要的。同時，在電流輸入回路中，為了得到恒定的電流波形的提升，特加入3V的穩(wěn)壓二極管。 本次設(shè)計由于采用阻性負(fù)載電燈泡來模擬三相電動機。當(dāng)改變本實驗的輸入電壓與電流，與軟件的整定值的配合下可以實現(xiàn)各種保護(hù)。電壓與電流檢測回路，12位ADC0采用的是單片機內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，存在波動，～。原來的學(xué)習(xí)也只是在書本中的知識，沒有運用到實踐中，因此，在本次設(shè)計中走了很多彎路，通過本次設(shè)計，使我學(xué)習(xí)到了任何把課堂里和書本上學(xué)到的東西如何靈活運用到實踐中，同時也學(xué)會了設(shè)計的基本思想方法以及工作的流程。首先衷心的感謝我的導(dǎo)師關(guān)老師?；厥淄?，難忘老師們的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助，點點滴滴都令我終生銘記在心。感謝隴東學(xué)院對我的培養(yǎng)和教育。s Press 1994 P4653[32] Pickering . Varied New Application for Digital Distribution Protection Relays Vector May 1994 P2[33] Rogers，Charies Automating Relay Coordination IEEE Transaction on Power Delivery 1994 P2225[34] ， Thermal Analysis of Motor Winding Electric Machives And Electromechanics Volume 6 1987[35] 北京航空航天大學(xué)出版社 [36] 人民郵電出版社 畢業(yè)論文（設(shè)計）原創(chuàng)性聲明本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計）是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。有權(quán)將論文（設(shè)計）用于非贏利目的的少量復(fù)制并允許論文（設(shè)計）進(jìn)入學(xué)校圖書館被查閱。 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 注 意 事 項（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）：理工類設(shè)計（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清