【正文】 鍵盤(pán)的四個(gè)輸入端分別接到 PA5~PA8，鍵盤(pán)設(shè)計(jì)電路如圖 414 所示： s 1s 3s 4s 2VC CP A 5P A 6P A 7P A 8R1R2R3R4R5R6R7R8 圖 414 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)電路圖 鍵盤(pán)掃描采用查詢(xún)法，在鍵盤(pán)掃描程序中不斷查詢(xún) PA 口的狀態(tài)（無(wú)按鍵按下時(shí)為高電 平，有按鍵按下時(shí)為低電平），如果查詢(xún)發(fā)現(xiàn)有按鍵按下則調(diào)用延時(shí)子程序延時(shí)一段時(shí)間后再次查詢(xún) PA 口的狀態(tài)，如果此時(shí)狀態(tài)與上一次相同則確認(rèn)有按鍵按下，進(jìn)入相應(yīng)的處理程序；否則就認(rèn)為是干擾信號(hào)不予處理。 AD 轉(zhuǎn)換電路 本文設(shè)計(jì) 8 路采集信號(hào)： 3 路電壓信號(hào)、 3 路電流信號(hào)、 1 路 電動(dòng)機(jī)定子繞組 端部 溫度信號(hào)和 1 路電動(dòng)機(jī)漏電電流信號(hào)。 5）安全特性： ① 絕緣電阻：常態(tài)時(shí)大于 1000M? ； ② 抗電強(qiáng)度：可承受工頻 6000 V/1 分鐘； ③ 阻 燃 性：符合 UL94Vo 級(jí)。 電流數(shù)據(jù)采集 （ 1） 采用 LZZBJ910A型 高壓 電流互感器 對(duì) 定子電流 進(jìn)行測(cè)量 LZZBJ910A為 戶(hù)內(nèi)、全封閉、全工礦、干式、 支柱式 電流互感器 ，采用環(huán)氧樹(shù)脂全封閉澆注成型 ，適用于額定頻率為 50Hz或 60Hz，額定電壓在10kV及以下的電力系統(tǒng)中作電流、電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。 JDZ6 型電壓互感器 體積小、重量輕，安裝僅占有限空間所有繞組完全澆注在環(huán)氧樹(shù)脂中，具有優(yōu)良的絕緣性能，耐沖擊和機(jī)械壓力，并可以保護(hù)繞組不受潮。 多路模擬開(kāi)關(guān) 由于有多路模擬采樣信號(hào)輸入，需要對(duì)多路參量進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換，為 節(jié)省硬件開(kāi)銷(xiāo)，可使用多路開(kāi)關(guān) 分時(shí)將 各路模擬量與 ATmega16 轉(zhuǎn)換電路的通道接通。 另外，有時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行等原因即使電壓、電流在正常范圍內(nèi)，但電動(dòng)機(jī)的溫度確實(shí)達(dá)到了極度危險(xiǎn)的數(shù)值，過(guò)熱保護(hù)可直接根據(jù) 電動(dòng)機(jī)的溫度狀況做出保護(hù)動(dòng)作，使其 對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)更為全面，確保 設(shè)備的安全。 本文采用兩段式定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù) ， 作為電動(dòng)機(jī)斷相、不平衡運(yùn)行、定子繞組或引出線(xiàn)不對(duì)稱(chēng)相間短路、 定子繞組匝間廣西大學(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) 10 短路的主保護(hù)。 高速度 電流速斷保護(hù)要求繼電保護(hù)具有高速度。 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)會(huì)加速電動(dòng)機(jī)軸承磨損，使軸承的正常使用壽命大大縮短，同時(shí)繞組絕緣 將下降 。 三相 異步電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行原理是：當(dāng)向三相 對(duì)稱(chēng) 定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱(chēng)的三相交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的 圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 。 微處理器的發(fā)展與特點(diǎn) 從 1971 年第一代微處理器 誕生開(kāi)始，微處理器技術(shù)得到了飛速發(fā)展，經(jīng)過(guò)六代的發(fā)展，從最初的 4 位機(jī)再到 8 位機(jī)、 16 位機(jī)、 32 位機(jī)到現(xiàn)在的64 位機(jī)、多核機(jī)。但熱繼電器存在致命的缺陷，包括整定粗糙、重復(fù)性差、誤差 大 等，已無(wú)法滿(mǎn)足越來(lái)越高的要求，因而也就無(wú)法避免被淘汰的命運(yùn)。 關(guān)鍵 詞 ： 高壓電 機(jī) 微機(jī)保護(hù) 單片機(jī) 故障診斷 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) II Design on HighTension Motor Protection Based on SCM Abstract As one of the important elements of in the drive system, the hightension motor is highly important in the national economy. Due to the hightension motor is widely used in the extreme environment the protection of the hightension motor has bee a concernment. With microelectronics technology being rapidly developed in recent years, microminiaturization, digitizing, intelligence and working are the development trend of motor protection devices, and which develop toward high accuracy, high reliability and high environment adaptability. Taking the hightension asynchronous motor for an example the paper analyses the mon faults and corresponding protection principle, and the protection unit is simply designed on this basis, the LED nixie tube and other peripheral devices are added to make up the protect system. The design of hardware takes ATmega16 SCM as the core, judges and eliminates faults promptly and accurately by collecting and processing the voltage, current and temperature. The design of software introduces the main flow of the system, telling how SCM monitor and judge the handled digital signals, and sends warning or trip signal timely, thus makes the motor running more safe and reliable. Considering that the protection device usually works in the extremely bad environment, the antiinterference design is also done in the paper to ensure the SCM system being able to work steadily and reliably. Keywords: hightension motor。 microputer protection。很多人把熔斷器作為電機(jī)的過(guò)載保護(hù)，其實(shí) 這是一種不科學(xué)的做法。 現(xiàn)在，隨著集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種由大規(guī)模集成電路芯片構(gòu)成的微處理器不斷涌現(xiàn)。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在閉合的轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流，轉(zhuǎn)子即在電磁力的作用下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速小于同步速。 軸承發(fā)熱，輕則使?jié)櫥♂屄┏?，重則將軸承損壞 ， 引起鐵心溫度急劇上升，燒毀槽絕緣、匝間絕緣，從面造成繞組匝間短路 ， 嚴(yán)重時(shí)會(huì)使定子鐵心倒槽、錯(cuò)位、 轉(zhuǎn)軸磨損、端蓋報(bào)廢等。 下面就高壓電動(dòng)機(jī)的各種保護(hù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。 兩相短路時(shí)， 兩段定時(shí)限負(fù)序電流保護(hù)： 為使負(fù)序電流保護(hù)第一段可靠地工作，整定為： 定值 ? = )2(I，延時(shí) t1固定為 1s。 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) 12 第四章 硬件電路設(shè)計(jì) 微機(jī)保護(hù)的基本原理及其特點(diǎn) 微機(jī)保護(hù)的基本原理 微機(jī)保護(hù)主要由 計(jì)算機(jī) 、輸入輸出接口、人機(jī)聯(lián)系、軟件等構(gòu)成。 作 為數(shù)據(jù)采集通道的最后一個(gè)環(huán)節(jié)， A/D 轉(zhuǎn)換 器 會(huì)在 一定 程度上給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差，而且該誤差會(huì)隨著溫度、時(shí)間而漂移 。 1）產(chǎn)品型號(hào)及意義為： JDZ6額 定 電 壓 （ k V ）澆 注 絕 緣單 相電 壓 互 感 器 圖 44 型號(hào)意義 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) 18 2）其基本技術(shù)參數(shù)如表 42所示 ： 表 42 JDZ6型互感器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 額定電壓比（ V） 額定頻率（ Hz） 額定輸出（ VA） 極限輸出（ VA） 額定絕緣水平（ kV） 級(jí) 級(jí) JDZ6 6000/100 50 30 50 300 3） 工作環(huán)境及安裝： ① 環(huán)境溫度：最高溫度 40 176。 1）特點(diǎn) ： 本產(chǎn)品采用超導(dǎo)磁材料，使產(chǎn)品具有高精度下能有大的動(dòng)、熱穩(wěn)定電流承載能力和局部放電小的特點(diǎn) 2）使用條件 ： ① 海拔高度不超過(guò) 3000米； ② 周?chē)h(huán)境溫度不高于 +40176。 6） 外形圖、安裝尺寸和線(xiàn)圈圖 ： 圖 48（ a） 外形圖、安裝尺寸 圖 48（ b） 線(xiàn)圈圖 7） 典型應(yīng)用如圖 49（ a）和圖 49（ b），性能參數(shù)見(jiàn)表 44； 圖 49（ a） 圖 49（ b） 表 44 TYCT21EM5A/ 2 . 5 m A 典型應(yīng)用的性能參數(shù) 應(yīng)用 方法 額定輸入電流 額定輸出電流 額定采樣電阻RL 額定采樣電壓 相移 非線(xiàn) 性度 線(xiàn)性 范圍 耐壓 電阻法 5A 300? ≤20′ ≤% ≥2 倍 額定 ≥6kV IC 法 5A / ≤1/2 倍 IC電源電壓 ≤5′ ≤% ≥2 倍 額定 ≥6kV 8）注意事項(xiàng)： ① 電流變換器初級(jí)應(yīng)串聯(lián)于被測(cè)電流回路中，次級(jí)應(yīng)近似工作于短路廣西大學(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) 22 狀態(tài) ； ② 電流變換器次級(jí)電路不允許開(kāi)路，所以 不能 裝熔斷器。 ATmega16 單片機(jī)內(nèi)部集成8 路 10 位逐次逼近型 ADC， ADC 與一個(gè) 8 通道的模擬多路復(fù)用器連接，能對(duì)來(lái)自端口 A 的 8 路單端輸入電壓進(jìn)行采樣。 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) 26 顯示設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的顯示功能使用 LED 數(shù)碼管來(lái)實(shí)現(xiàn)。 因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)有 4 個(gè)按鍵： 確認(rèn)鍵、 返回鍵、 左 方向選擇鍵（ 選擇鍵及 定 值 減小鍵 ） 、 右 方向選擇鍵（ 選擇鍵及 定值增加鍵 ） 。本裝置采用 RC 無(wú)源 低通濾波電路，將信號(hào)中疊加的高頻分量統(tǒng)統(tǒng)濾掉。C ）。 圖 46 （ a） 電阻法 圖 46 （ b） IC 法 表 43 TYPT31D 典型應(yīng)用的性能參數(shù) 應(yīng)用 方法 輸入電壓 輸出 電 壓 相移 非線(xiàn) 性度 線(xiàn)性 范圍 額定電流 隔離 耐壓 電阻法 ≤1000V ≤ ≤30′ ≤% 倍額定 2mA/2mA ≥20xxV IC 法 ≤1000V ≤1/2 倍 IC電源電壓 ≤5′ ≤% 2 倍 額定 2mA/2mA ≥20xxV 8）注意事項(xiàng)： 本型電壓變換器其原理是電流型電壓變換器，所以次級(jí)電路不允許開(kāi)路使用，也因于此請(qǐng)不要在次級(jí)回路安裝熔斷器。 電壓數(shù)據(jù)采集 （ 1） 采用 JDZ6型電壓互感器 對(duì)定子電壓 進(jìn)行 測(cè)量 JDZ6 型電壓互感器 為用環(huán)氧樹(shù)脂全真空澆注全絕緣結(jié)構(gòu)的 半封閉式電壓互感器 ，適用于額定頻率 50Hz，額定電壓為 6kV 電力系統(tǒng)中作電能計(jì)量、電壓監(jiān)控和繼電保護(hù)用。 片上外設(shè)資源豐富，單片機(jī)內(nèi)部集成 兩個(gè)具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC，四通道 PWM， 8路 10 位 ADC，具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，片內(nèi)模擬比較器。因此很有必要對(duì)電動(dòng)機(jī)的繞組溫度進(jìn)行監(jiān)控，采取一定措施保證電動(dòng)機(jī)工作在正常的溫升范圍之內(nèi)。 這將會(huì)使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行性能惡化，輸出轉(zhuǎn)矩、過(guò)載能力和效率降低，并且有局部過(guò)熱燒壞的危險(xiǎn)。 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(mǎn)足如下要求： 高靈敏度 要求能靈敏動(dòng)作于 過(guò)流 、短路、接地、斷相故障。 （ 1） 機(jī)械 故障 機(jī)械方面的主要故障是振動(dòng)、軸承過(guò)熱、運(yùn)轉(zhuǎn)聲音異常等 。 本論文以 三相 異