基于单片机的低压马达保护装置

2016-6-13 17:45:06 2549

0 因结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉，机械特性较好等优点，在国民经济各行业例如钢铁、冶金、石油、化工、煤炭等工业领域的380 V低压系统中，低压马达了泛应用。低压马达经常运行在频繁的起动、制动、正反转以及变负荷等切换多种工作方式，环境极为恶劣的条件下，现在的马达很容易损坏，尤其是过载、短路、断相、不平衡等故障出现的频率很高。但由于原有的保护技术落后，其故障烧损情况十分严重，给国民经济带来的损失巨大。无论是从安全还是经济的角度来看，低压马达保护对于生产效率的提高和生产安全的保证等都具有重要意义。因此，研究安全可靠、性能先进的低压马达保护方法与装置，使其既能对马达可能出现的各种故障实施可靠的保护，又能充分发挥马达的过负荷能力，是在生产过程中减小经济损失，提高经济效益必须解决的问题。 1 马达常见故障分析和判定依据马达的损坏一般是马达受潮或使用日久，绝缘电阻下降，导致流经绕组的电流过大，引起绕组过热而烧坏马达。从机械角度来看，马达故障是轴承损坏和绕组损坏两方面的，造成这两种损坏的原因有很多。从电气角度来看，马达故障可以分为对称故障和非对称故障两大类，这是根据流经绕组的电流来分析的。保证马达保护性能好坏的关键是对马达保护原理的分析，通过研究和对比发现对称分量法来判断故障是否发生及严重程度，能够对马达的三相电流进行详尽的描述分析，准确及时地反映马达的各种故障状况，从而可以为故障诊断和保护提供准确的信息，具有一定的可靠性，且利于计算机控制。 3 硬件电路设计该低压马达保护装置以ti公司16位单片机MSP430作为控制核心。它集成了微处理器、60 kB的FLASH存储器、1kR的RAM、12位的A/D模块和看门狗定时器，结构简单，功能强大，具有运算速度快，处理能力强，片内资源丰富，开发环境高效等特点。此外还具有一定的抗干扰能力，监视电动机故障，具有成本低、性价比高、可靠性强的优点。其内部两个不同时钟信号，可以在指令的控制下关闭或打开，从而能够轻易地选择作用于不同的工作模式。片内集成了边界扫描的JTAG调试接口，可以实现核心仿真调试功能，便于在线编程和调试。采用矢量中断时，用中断将单片机从马达故障中唤醒反应很快。这样一旦发生故障，可以对外部请求做出快速响应。 4 软件设计系统软件是在开发环境下用C语言编写调试完成，采用模块化设计，程序维护方便，运行可靠，包括数据的采样和处理、参数设定、保护子程序、显示子程序等。参数设定模块是设定系统保护参数的，其功能的实现主要由键盘接口、LCD显示器和编写的程序来共同完成。系统先进行初始化后，单片机进行A/D转换，完成采样，采用同步采样多次求得平均值滤波的方法来提高系统的抗干扰性能，然后通过傅里叶算法进行计算参数。根据采样得到的马达的电流值等参数判断此时马达是否处于运行状态，若此时马达已经开始运行，就进入保护子程序。显示子程序可通过按键来查看当前马达的电流值;在马达正常运行时有按键动作的情况下，显示与按键功能相应的数值;若发现马达运行不正常，则立即识别故障，根据故障类型进行处理，输出保护动作并显示出故障信息并带有指示灯报警，接着执行相应的跳闸环节。软件设计主程序流程图如图2所示。 5 结束语本文所介绍的低压马达保护装置，是以MSP430单片机为核心研究设计的，由于MSP430单片机具有丰富的片上外围模块，大大简化了系统硬件电路的设计，系统的数据处理功能强大，而自带A/D模块能够实现12位精度的模数转换，使保护装置的可靠性大大提高。其内部集成的看门狗定时器，保证了系统的工作稳定。监视低压马达故障，此保护装置具有精度高、保护参数设定方便简单和数字化、智能化、网络化等优点;可在线调试和编程等，实现软件的在线升级;成本低、性能价格比高，自适应能力很强，动作可靠性较高，使得保护更加灵活完善。实验经编程调试，对于出现的常见故障能及时、准确地进行识别和处理，适合低压马达保护的需要。化、智能化、网络化等优点;可在线调试和编程等，实现软件的在线升级;成本低、性能价格比高，自适应能力很强，动作可靠性较高，使得保护更加灵活完善。实验经编程调试，对于出现的常见故障能及时、准确地进行识别和处理，适合低压马达保护的需要。快易购qegoo是电子元器件智能导航工具齐全：5218多万种产品型号快捷：一键对比精准：官网比对您可以：查价格、查库存量、查货期、查资料参数、下载?元器件数据手册… 0
2016-6-13 17:45:06　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 求助基于单片机的继电保护装置设计 3279 • 基于单片机的电机智能综合保护装置设计 1689 • 单片机在漏电保护装置中的应用 2442 • 低压线路保护装置的设计 1383 • 新型低压漏电保护装置的研究 45 • 低压配电系统接地与漏电保护装置的典型应用 3375 • 微机保护装置设计 2594 • 继电保护装置的设计 2988 • 低压智能型电动机马达保护装置 1325 • 如何选择微机保护装置？微机保护装置的分类 1796