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三相異步電動機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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電子信息工程 |
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關(guān)鍵詞
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三相異步電動機(jī)|保護(hù)裝置 |
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適用年級
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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50 �。�金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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238K |
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發(fā)布時間
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2013-06-02 17:25:00 |
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無 |
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1 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
畢業(yè)論文 三相異步電動機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)計，說明書共33頁，15859字。
摘要:
以單片機(jī)C8051F020及其外圍器件作為硬件平臺，對電動機(jī)微機(jī)保護(hù)進(jìn)行了研究，主要針對大中型電動機(jī)的智能電動機(jī)保護(hù)器，具有過流保護(hù)、零序電流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、啟動時間過長保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)等功能。
在電動機(jī)保護(hù)器的過程中，對電動機(jī)的各種故障進(jìn)行了全面的論述。并根據(jù)需要確定了保護(hù)方案，論述了保護(hù)原理。
在硬件電路設(shè)計上，給出了以單片機(jī)C8051F020及其簡單的外圍電路為主體配置的電動機(jī)保護(hù)器系統(tǒng)。該電路硬件電路大為簡化，除了實現(xiàn)了各種保護(hù)功能外，還可顯示電動機(jī)運行時的電壓、電流，同時設(shè)置了系統(tǒng)與上位機(jī)的連接,為系統(tǒng)功能的擴(kuò)展創(chuàng)造了條件。作為一種智能化的解決方案，該系統(tǒng)具有可實現(xiàn)功能多，經(jīng)濟(jì)成本低，高的可靠性和穩(wěn)定性等特點。
1.1課題提出的依據(jù)和意義 4
1.2國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和動向 5
1.3本文主要的工作 5
2.1 電動機(jī)故障分析 6
2.1.1電動機(jī)故障基本原理(工作原理分析) 7
2.1.2電動機(jī)的啟動故障 10
2.1.3電動機(jī)的堵轉(zhuǎn)故障 10
2.1.4過載故障 11
2.1.5三相不平衡及其危害 11
2.1.6缺相及相不平衡故障分析 12
2.1.7故障綜合判定 12
2.2 保護(hù)原理分析 13
2.2.1保護(hù)功能設(shè)置 13
2.2.2電流速斷保護(hù)原理及其整定值 14
2.2.3定時限堵轉(zhuǎn)電流保護(hù) 15
2.2.4熱過載反時限過電流保護(hù) 15
2.2.5 速斷、堵轉(zhuǎn)、過載保護(hù)之間的配合 16
2.2.6零序電流保護(hù) 16
2.2.7 負(fù)序電流保護(hù) 17
2.2.8啟動時間過長保護(hù) 17
2.2.9欠壓、過壓保護(hù) 18
第3章 硬件設(shè)計 18
3.1裝置硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 18
3.2單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計 19
3.3模擬信號采集 22
3.3.1電壓信號采集 22
3.3.2電流信號采樣 24
3.4開關(guān)量輸出 25
3.5人機(jī)接口 26
3.5.1顯示電路設(shè)計 26
3.5.2鍵盤電路 27
3.6電源部分 27
3.7通訊 28
3.8硬件抗干擾 28
第4章 軟件設(shè)計 29
第5章 結(jié) 論 29
論文小結(jié) 30
致 謝 30
參考文獻(xiàn) 31
第1章緒論
1.1課題提出的依據(jù)和意義
隨著社會經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，自動化水平的提高，電能的應(yīng)用和發(fā)展越來越具有重要的位置。作為電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的重要工具，電動機(jī)在人們?nèi)粘Ｉ钪幸苍絹碓街匾�。三相交流電動機(jī)正朝著功率與體積之比越來越大的方向發(fā)展，一些外形尺寸小、效率高、功率大的電動機(jī)陸續(xù)出現(xiàn)。為了安全可靠地運行這些電機(jī)，對電動機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)提出了越來越高的要求。電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)必須正確無誤地保護(hù)電動機(jī)，使電動機(jī)在允許的熱極限負(fù)載范圍內(nèi)工作，減少電動機(jī)損壞事故的發(fā)生。電動機(jī)和供電線路的短路必須能迅速檢測出來，使得短路影響減小到最小。對于頻繁起動的電動機(jī)，要能準(zhǔn)確地模擬其發(fā)熱和散熱過程。在一些大型的自動控制系統(tǒng)中，還要求對電動機(jī)組進(jìn)行集中控制和狀態(tài)監(jiān)控。為了滿足這些要求，本設(shè)計將開發(fā)一種新型的采用微處理器技術(shù)的電動機(jī)綜合保護(hù)與監(jiān)控裝置。
本設(shè)計所開發(fā)的電動機(jī)綜合保護(hù)與監(jiān)控裝置，可實現(xiàn)對電動機(jī)的保護(hù)與監(jiān)控的自動化，是電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。由于采用了微處理技術(shù)，保護(hù)參數(shù)可由用戶根據(jù)電動機(jī)型號和環(huán)境條件設(shè)定，而且還可以提供數(shù)字電路接口，為大系統(tǒng)的智能控制提供了條件。它的制成可對電動機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確保護(hù)和監(jiān)控，即可使電動機(jī)的過載能力得到充分的利用，還可減少電動機(jī)燒毀事故的發(fā)生，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。
1.2國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r和動向
電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)大致可劃分為三代。
第一代是電磁式繼電保護(hù)系統(tǒng)，第二代是電子式電動機(jī)綜合保護(hù)裝置，第三代是以微處理器為核心元件的綜合保護(hù)系統(tǒng)。
第一代的電磁式繼電保護(hù)系統(tǒng)存在著很大的弊病。它的每一種功能都需要相應(yīng)的繼電器來實現(xiàn)。在正常情況下，熱繼電器每年需要校正一兩次，給用戶帶來不便。由于熱繼電器是由雙金屬片構(gòu)成其敏感元件，它是靠雙金屬片受熱彎曲產(chǎn)生的力一發(fā)出動作，在動作值附近不能可靠分?jǐn)�。熱繼電器通過了大的短路電流或經(jīng)受機(jī)械碰撞后，雙金屬片易產(chǎn)生永久性變形。而且，熱繼電器的時間常數(shù)比電動機(jī)小得多，對電動機(jī)上一次的過載歷史沒有記憶，對于頻繁過載、特別是頻繁起動的電動機(jī)，不能可靠地保護(hù)。熱繼電器的動作特性還受環(huán)境溫度的影響。現(xiàn)在，老型號的熱繼電器己屬淘汰型產(chǎn)品。新型的熱繼電器功能也在完善之中。
第二代的電子式電動機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)對第一代的電磁式繼電保護(hù)系統(tǒng)有了很大的改進(jìn)。它利用電阻電容的充放電來模擬電動機(jī)的發(fā)熱與散熱，對電動機(jī)的過載歷史能有一定的記錄，其動作時間也可以通過調(diào)節(jié)電阻電容的大小來調(diào)節(jié)，大天提高了對電動機(jī)的保護(hù)性能。但是，電子式電動機(jī)綜合保護(hù)器的動作時間調(diào)節(jié)范圍有限，精度也受電阻電容參數(shù)的影響，且沒有監(jiān)控、顯示等功能。因而只能用于一些要求不高的場合。
把微處理器技術(shù)引入電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，大大地提高了對電動機(jī)的保護(hù)特性，實現(xiàn)了對信息的采集、處理、顯示全部自動化，性能穩(wěn)定可靠，顯示直觀準(zhǔn)確，各項保護(hù)參數(shù)可根據(jù)電動機(jī)性能由用戶設(shè)定，動作前可預(yù)警顯示，動作后可顯示故障原因，實現(xiàn)了對電動機(jī)的可靠保護(hù)和監(jiān)控。這是電動機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
我國的此類產(chǎn)品還很少，且功能欠缺，本設(shè)計研究的智能型電動機(jī)綜合保護(hù)器將彌補(bǔ)以上產(chǎn)品的不足，開發(fā)出功能齊全，性能可靠，操作方便，價格合理的產(chǎn)品。
全的優(yōu)化設(shè)計接地與回流接地典型方案進(jìn)行系統(tǒng)集成和定量評估。
.......
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