电机智能综合保护装置设计

1、毕业论文（设计）毕业论文（设计）论文题目：电机智能综合保护装置设计学生姓名：学 号：所在院系：电气信息工程学院专业名称：自动化届 次：2013指导教师：本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）诚信承诺书诚信承诺书1.本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计） ，题目 是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业论文（设计）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源； 3. 毕业论文（设计）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告知并清楚：学院对毕业论

2、文（设计）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业论文（设计）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学院组织的毕业论文（设计）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学院按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目目 录录前言.21 绪论.21.1 电动机保护的发展趋势.21.2 电动机的故障分析和综合保护分析.31.3 微机保护装置的特点.72 硬件设计.72.1 装置硬件系统结构设计.72.2 各单元模块功能介绍.8

3、3 系统保护方案.93.1 过流保护.93.2 漏电保护.93.3 过压和欠压保护.94 系统仿真和调试.104.1 系统软件设计.104.2 模拟信号的采集.114.3 电路参数的计算.134.4 仿真软件介绍及仿真实现.154.5 系统测试.185 总结与展望.18参考文献.19 2013 届本科毕业论文1电机智能综合保护装置设计摘要: 本文研究开发了基于单片机C8051F020 的电机智能综合保护装置设计。主要针对大中型电动机的智能电动机保护器。根据对称分量法，本文对电动机的故障特征和保护原理进行了详细的分析。提出了基于先进的数字信号处理理论，配有过流保护，漏电保护，过压和欠压保护等保护

4、。本装置由单片机、测量电路、显示电路和电源等几部分组成。该电路硬件电路大为简化，除了实现各种保护功能外，还可显示电动机运行时的电流，同时设置了系统与上位机的连接,为系统功能的扩展创造了条件。作为一种智能化的保护方案，该系统具有可实现功能多，经济成本低，可靠性和稳定性等特点。关键词: 电机智能保护; 对称分量法; 数字信号处理Design for motor s intelligent protection deviceAbstract: In this paper, the development of C8051F020 microcontroller-based intelligent m

5、otor integrated protection device design. According to the method of symmetrical components, carried out a detailed analysis of the fault characteristics of the motor and protect the principle. Based on state-of-the-art digital signal processing theory, with over current protection, leakage protecti

6、on, over-voltage and under voltage protection, protection. The device consists of single-chip measurement circuit, display circuit and power sections. Greatly simplify the hardware circuit of the circuit, in addition to various protection functions, but also shows the current when the motor is runni

7、ng, set up the connection of the system with the host computer, and create the conditions for the extension of the system function. As an intelligent protection program, the system has multi-function, low economic cost, reliability and stability can be achieved.Keywords: Intelligent motor protection

8、; method of symmetrical components; digital signal processing电机智能综合保护装置设计2前言随着我国经济的迅猛发展，电动机得到了普遍的应用，与我们的日常生活密不可分。因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。由于电网、电动机本身质量及工作环境等多种因素，电动机会出现过压、欠压、电流不平衡、欠载及过流等故障，并由此带来了许多经济损失。因此,电动机保护装置的开发与研制势在必行。目前大部分电动机保护装置仍然在使用 8/16 位的单片机，由于这种单片机功能模块不全。如果要提高电动机智能综合保护装置的性能，还需要添加相应的芯片对其进行扩展。这无形

9、中就增加了保护系统的制造成本，并使系统的可靠性降低，同时使产品的体积也会相应的增大。本文采用的 ARM 单片机采用了最新的 32 位 ARM 核处理器，使它在指令系统、总线系统、调试技术及性价比等方面远远的超过了传统的 8/16 位单片机。同时在 ARM单片机的内部拥有大量的片内外设, 使它的功能和可靠性提高。完善的电动机保护装置对电动机运行过程中的各种运行信息进行采集、运算、分析、监控、报警、控制的综合性装置。装置通过对故障报警，保证生产过程的安全。本保护器还可以通过数据信息通讯，实现对电动机运行状况的信息在上位机上进行实时监测，并经过计算机数据处理提供管理信息。在设备可能出现重大故障前，越

10、限报警可以及时提醒管理人员对其进行处理，避免了不必要的停机对正常生产造成影响，最大限度的保证了设备运行和控制的有效性。当电动机运行时的参数达到预设的报警值时，保护装置仅进行报警，而不停止运行；但当越限值达到预设的极限值时，保护装置就切开电源停止电动机的运行。在电动机控制装置实现各项保护功能的同时，各种保护信息也由装置生成并经过通信接口送至计算机管理系统。1 绪论1.1 电动机保护的发展趋势我国电动机保护的发展趋势大致有以下几点:1)研制在线监控系统;2)发展小型、质优价廉的保护装置;3)应具有较好的稳定性和可靠性;4)应具有较强的抗干扰、环境适应的能力和持续工作的能力；1.2 电动机的故障分析

11、和综合保护分析如果要做好电动机的保护，首先就要分析所保护的对象会遇到什么故障，分析其2013 届本科毕业论文3故障发生原因，这样才能有所根据的提出相应的保护方案。对于异步电动机来说，其故障原因主要分为绕组损坏和轴承损坏。造成绕组损坏的主要原因有：(1) 由于供电电源电压过低使电动机不能启动，或短时间内重复的启动，使电动机由于长时间的较大的启动电流而过热以致损坏。(2) 电动机长期受到电、热或化学的作用，使绕组绝缘层老化，形成对地短路。(3) 因为机械故障而造成的电动机转子出现堵转。造成电动机轴承损坏的主要原因有：机械负荷太重、润滑剂的问题，或者工作环境恶劣，例如出现多尘、腐蚀性气体等给轴承造成

12、损坏。由于电动机的智能保护主要是通过测量电路中的电流、电压以及开关的状态等来监测电动机的运行情况，因此系统面对的主要故障是绕组故障。引起电动机绕组故障的常见问题可分为对称故障和不对称故障两大类。1.2.1 电动机故障基本原理为了研究异步电动机起动时的电压、电流、转矩等变量之间的关系，从而进一步分析异步电机起动时的外加电压、电流和起动转矩的关系。就要研究电机的数学模型，采用集中参数等效电路的数学模型时首先需作一些假定，根据电机学知识，可得：1)忽略时间和空间谐波2)忽略铁损和磁饱和异步电动机的稳态等效电路如下图 1 所示，对于电机的软起动而言，大多采用基于集中参数等效电路的数学模型。图 1 电动

13、机稳态等效电路其等效电路中的元器件为定子绕组的电阻，是定子绕组的漏电抗，是归算到1r1x2r定子方面的转子绕组的电阻，是归算到定子方面的转子绕组的漏抗。是定子铁2rmr心损耗所对应的等效电阻，是励磁电抗。是定子电压向量，是定子感应电mx1.U1.E动势向量，是定子电流向量，是磁化电流向量。基于 T 等效电路的数学模型1.ImI.电机智能综合保护装置设计4是： (1-1)(.2.1mmmmmjxrIZIEE (1-2).21.mIII (1-3)(22.22.jxsrIE (1-4)(111.1.1jxrIEU由等效电路可得出，异步电动机输入的电功率一部分被消耗在定子绕组上1p的电阻而成为定子铜

14、耗；另一部分则消耗在定子铁心上而变成铁耗。剩余1cupfep的通过空气隙传递到转子上的功率是电磁功率。其中为：empemp (1-5)srImIEmpem22212221cos电磁转矩一般表示为： (1-6)11)1 ()1 (ememmecempspspT其中是同步角的速度；转子机械角的速度；为机械功pfn1112602602 nemp率。由式（15）和式（16）得： (1-7)srImpTemem222111根据 T 型等效电路可知： (1-8)22122112)()(xxsrrUI将式（18）代入式（17） ，同时考虑 ，于是有1pf122013 届本科毕业论文5 (1-9)()(222

15、122122111xxsrrsrUfpmTem刚起动时，转子 n=0，转差率 s=1，此时起动转矩为： (1-10)()(222122122111xxrrrUfpmTst同时根据上式（11） 、式（12） 、式（13） 、式（14）可得： (1-11)22111122.1.1)1 (1jxsrjxrjxrjxrjxrjxsrUImmmm在异步电动机里，因为，故可省去和，则上式（111）可表示为：11xr mmxr ，电动机将因承担maxTzTmaxT不了而停转。电动机是用过载倍数来表示它的过载能力的=/。tTtTmaxTnT就异步电机而言，堵转就意味着转子堵住不转，转差率 S=1，即在 T 形

16、等效电路图中的附加电阻为 0 的状态。在这种情况下 S=1，=0，即电动机电子电流将会21 sr ()s出现一个很大的值，因此同样会烧坏电机，如果在规定的时间内电流值，我们就认为出现了堵转故障。1.2.4 过载故障过载是指电动机的负载很大，转子电流加大，使得电动机定子电流很大。过载过大了就形成堵转。1.2.5 电动机综合保护分析根据上述对称分量法，出现不对称故障时，电动机的电流可分解为正序、负序和零序分量。当电动机出现三相对称时，负序和零序电流均为零，而出现不对称故障时会明显增加。因此可以在检测电动机过流故障的同时，以序分量为基础，检测负序、零序电流的大小。这样，不但能更好地反应出电动机的运行

17、状况，还可以大大提高保护装置的灵敏度和可靠性。具体方案如下:(1)设置电流速断保护作为电动机的主保护，用于电动机内部定子绕组以及进线所发生的相间短路故障。保证电动机在满载启动过程中短路保护可靠。 (2)设置堵转保护作为电动机运行过程中短路保护作为后备保护。2013 届本科毕业论文71.3 微机保护装置的特点智能的微机保护具有自我诊断的能力，能够不断地对装置中的各个部位进行自动的检测，可以比较及时地发现装置中有故障的部位，使其及时进行报警，以便快速处理。在抗干扰能力方面，微机保护在硬件上采取了电磁屏蔽、光电隔离、等一系列抗干扰措施，还采取了数据有效性分析，多次重复计算、自动校核等措施，使微机保护

18、具有自动纠错的功能，即能自动地识别干扰和排除干扰，防止由干扰引起的微机保护误动作。各种类型的微机保护装置所使用的硬件和外围设备都可通用，微机保护的不同主要取决于软件。一般情况下可以在一套软件程序中设置不同的保护方案，用户可根据需要来自主的选择，也可以根据系统运行的实际条件或故障情况而随机的变化，使装置保护具有自我适应的能力。当系统发展需要改变保护原理时，则只需要将应用程序加以修改，这种灵活性是传统保护不可以比拟的。2 硬件设计2.1 装置硬件系统结构设计电动机综合保护装置的整体结构如下图 3，硬件电路设计包括几个方面的内容：单片机系统设计、测量电路设计、键盘与显示系统设计、电源设计和 I/O

19、控制设计等。三相电流输入漏电输入 电压输入 滤波调理显示模块通讯模块故障记录I/O 控制按键模块CPUC8051F020图 3 硬件电路设计(1)交流输入通道 本部分实现电流电压的输入调理(2)显示部分电机智能综合保护装置设计8本部分采用 LED 数码管作为用户界面，单片机与 LED 数码管接口采用串行通讯方式，配接移位寄存器来驱动数码管工作。(3)控制输出 I/O 控制电路控制输出部分采用机电式继电器，其价格便宜，驱动线路也比较简单。(4)通信模块这部分采用 RS-485 接口，采用硬件自动控制收发电路，不用单片机进行控制。2.2 各单元模块功能介绍2.2.1 显示模块 一方面，为了能及时的

20、监控电动机的运行状况，需要实时对电动机上的电压和电流进行采样。同时考虑到由于电动机多用于环境恶劣的地方，周围存有大量的干扰信号。因此，本系统在保护器前端采用了抗干扰性能比较强的互感器对电动机的电流和电压信号进行采集。这样就能在不影响主回路的前提下实现强电与弱电的完全隔离，从而进一步提高了系统的可靠性。对于电流信号，本保护器采用了穿芯式三相电流互感器对电流进行采集。电流互感器为定做产品，需要根据所保护的电动机的额定功率的不同进行选择。对于电压信号，本保护器选用了电流型电压互感器对电路线电压进行采集。其中+1.65V 为基值电压，电流型电压互感器配比为 1:1，原电流值为 2mA，二次电流值为 2

21、mA。信号经运算放大器转换后送入 LPC2136 的 AD 通道。基准电压的选择与电流采样相同。 2.2.2 通讯模块 本系统具有 RS485 物理接口，遵循国际标准的 MODBUS 通讯协议，可以实现遥控、遥测等功能。通讯部分采用了通讯集成模块 RSM3485CHT。该模块内部有集成电源隔离、电气隔离、RS-485 收发器及总线保护器，具有很好的抗干扰性能。LPC2136具有两个符合 16C550 工业标准的通用异步收发器接口，图中应用了 P0.0管脚及 P0.1管脚分别与 RSM3485CHT 模块的 TXD 及 RXD 相连。模块的 A 管脚和 B 管脚分别与外部装置相连。2.2.3 故

22、障模块负序反时限保护主要针对各 种非接地性不对称故障，包括断相、匝间短路、相间短路、转子开焊等。其故障 的主要特征就是会出现较大的负序电流，负序电流在转子中产生 2 倍工频的电流，使转子发热 急剧增加，从而危及电动机的安全运行。2013 届本科毕业论文9负序反时限保护具有和过负荷保护相似的特性，其运行时间电流曲线数学模型， 其中 T 为动作时间， I2为负序电流， IS2为保护整定电流。本装置采用 了两段式定时限负序电流保护作为电动机断相、定子绕组或引出线不对称相间短路、定子绕组匝间短路的主保护：第一段具有高整定值I21（负序电流 段电流定值），短延时 T21（负序电流 I 段时间定值）。第二

23、段具有低定值（负序电流 段电流定值），长延时 T22（负序时间 n 段时间定值） 。3 系统方案设计3.1 过流保护在本保护装置设计中，短路故障所采用的电流速断保护使其能够自动改变整定值。当电机处于启动过程时，使电流速断保护的整定值能在启动过程中按照启动电流来整定，启动电流小于速断保护整定值时，电机保护装置不动作;而在启动后，速断保护的整定值则自动减小一半，如果此时的定子电流仍然超过新的整定值，则保护电路工作。从而使得电机保护在正常情况下的灵敏度大大提高。3.2 漏电保护漏电保护的工作原理是：将漏电保护装置安装在线路中，一次线圈与电网的线路相连接，二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。当用电设备

24、正常运行时，线路中电流呈平衡状态，互感器中电流矢量之和为零（电流是有方向的矢量，如按流出的方向为“” ，返回方向为“” ，在互感器中往返的电流大小相等，方向相反，正负相互抵消） 。由于一次线圈中没有剩余电流，所以不会感应二次线圈，漏电保护装置的开关处于闭合状态运行。当设备外壳发生漏电并有人接触时，则在故障点产生分流，此漏电电流经人体大地工作接地，返回变压器中性点，致使互感器中流入、流出的电流出现了不平衡（电流矢量之和不为零） ，一次线圈中产生剩余电流，便会感应二次线圈，当这个电流值达到该漏电保护装置所设定的动作电流值时，开关自动脱扣，切断电源。3.3 过压和欠压保护当电网电压降低或出现短时中断

25、，一些不允许自启动的电动机须从电网中断开，因此需要配置低电压保护。保护原则是：当中有一相的电压低于保护设定值时，abUbcU低电压保护经延时执行跳闸命令；当电动机从电网中断开，电网电压恢复正常后，电动机可随时重新启动。电机智能综合保护装置设计104 系统仿真和调试4.1 系统软件设计系统中的信号采集、控制决策的确定及控制量的输出等各项功能都要结合软件和硬件来共同完成。控制系统中的各种软件是根据系统所需的功能要求而设计出来的。对此本装置软件设计的主要原则是:软件系统的设计与硬件电路的设计应综合起来进行。在设计软件系统时应最大限度的发挥单片机高性能这个优点，以减少控制系统硬件电路中所需元器件的数量

26、，可以降低控制系统的造价并且提高该系统的可靠性和稳定性。各功能程序应实现模块化、子程序，这样便于对各程序进行测试和修改。同时程序设计时应尽量考虑各个模块的通用性，这样有些模块可以反复利用，可以节省大量的程序存储单元。对程序存储区和数据存储区进行合理规划，为功能的扩展留下空间，从而提高程序运行的速度，使软件升级更为简单。本装置中所有的软件全部采用单片机汇编语言编写，而且采用了模块化结构，包括参数设定模块和保护运行模块，从而使程序一目了然，为程序的编写和修改提供了方便。整个控制软件的主程序框图如下图 4 所示。2013 届本科毕业论文11初始化启动定时器给ADC0809提供时钟采集数据计算电流有效

27、值xq启动ADC0809开始Xq最大允许电流断开开关并显示此时的电流结束YN图 4 主程序流程图4.2 模拟信号的采集模拟信号采集模块完成保护单元模拟信号的采集调理整形等功能。本装置有五路模拟量输入，其中三相电流Ia，Ib，Ic输入，一相电压Ia输入，零序电流I0输入。装置通过对这3路模拟量进行一系列采样、滤波以及模数变换操作后，再对采样数据进行计算处理，从而获得各种保护动作判据。电流互感器/电压互感器滤波调理电路单片机 A/D 口图 5 模 拟 量 输 入 模 块 框 图电压信号采集电压信号采集采用了整流的全波整流式 AC-DC 转换电路，其电路图如下。采用平均值 AC-DC 转换器对交流电

28、压进行有效值测量的方法是：先测出交流信号的平均值，然后再根据波形换算出对应的有效值。电机智能综合保护装置设计12T2Trans100KR201KR221K23647185AR1Op Amp23647185AR2Op Amp23647185AR3Op AmpD4D51KR151KR164.7KR191KR234.7KR174.7KR149KR219KR241KR2518KR1818KR260.01uFC22AN0.1图 6 电压输入电路图交流信号的平均值可用下式来表示U0= UidtUiTT01从交流测量的角度看，平均值是指经过整流之后的平均值。否则，若被测交流信号为正弦波，则平均值为零。因此，

29、要取到上式的平均值，必须先要对交流信号求绝对值，然后再取其平均值。绝对值用全波线形整流器来实现，平均值可用滤波器来实现。图 6 是一种以全波线形整流为基础的平均值 AC-DC 转换器。图中放大器 A2及二极管 VD1 VD2和 R10构成了全波整流器，在输入电压的正半周 VD1导通，VD2截止，B 点的电压为 0，电压通过电阻 R10传在 C 点。在输入电压的负半周，VD1截至，VD2导通，其导通电流经 R7在 B 点产生正极性电压，由于 R3R4，在 B 点处的电压波形的幅度于输入电压相等，但极性相反。在半波整流器之前有一级高输入阻抗的阻抗放大器 A1，它的作用是提高输入阻抗和扩大测量范围。

30、在半波整流之后有一个放大器 A3组成的有源滤波放大器，它的作用是实现平均值的计算。最后再将平均值按正弦信号的有效值测量。平均值 ACDC 转换器的电路简单，成本较低，广泛应用于低精度的电压测量中，因此本设计采用它来作为电压采样。在电压互感器出来的是一个交流信号，图形如下图 7 所示。图 7 互感器出来的电压波形2013 届本科毕业论文13经电路整形和处理后，得到的是一个整流后的全波电压，图形如下图 8图 8 A/D 口输入的电压波形电流信号采样由于电流信号采样采用交流采样，故电流采集采用交流信号采集，将电流信号的幅值和相位一起采集，可采集到电流的整个波形。电路图如图 9，由于三相的采集均一样，

31、故现在以一路电流输入回路为例做说明：1KR?1KR?23184AU?A23184AU?A1KR?0.01uFC?1KR?1KR?1KR?1KR?1KR?D?+3D?AIN0.3图 9 单相电流输入回路在电流互感器出来的电流是一个交流信号，图形如图 10 和图 11 所示，由于单片机 A/D 口只能输入单极性的正电压，所以正弦的电流信号就不能输入，这里采用加法放大电路将正弦的电流信号抬高到正值。电路图中后一个放大器 A2的作用就是将其放大为正值。放大器 A1的作用是形成一个电压跟随器，其作用是提高输入阻抗。为了保证加法电路的稳定性，加稳压二极管，对于滤波电路选取截止频率 100HZ 则选滤波时间

32、常电机智能综合保护装置设计14图 10 电流互感器二次侧的电流波形图 11 A/D 口输入的电流波形 数为 10ms，1/RC=10ms，取 R1=1M，则 C=1PF。取两个放大器同向输入端的输入电 阻相同，即 R2=R3则可保证两个电压跟随器出来的电压值相同，取 R2=10k，由于MCS-51 单片机的输入电压最大为 2.43V, 即电压的峰值为 2.43V, 因此加法放大电路的电阻采用 20K 的电位器调试，获得的峰值为 2.43V 的电压波形。4.3 电路参数的计算有效值的计算传统的有效值计算方法可以分为正弦模型算法和周期函数模型算法。正弦模型算法是基于被采样的波形是纯正弦变化的，而实

33、际在电动机发生故障时，往往是在基波的基础上叠加有衰减非周期分量和各种高频分量，因此提出了周期函数算法。周期函数算法不再假设输入电压电流是纯正弦量，而假设输入信号是周期函数，或者是可以近似地作为周期函数来处理。当信号是周期函数时，它可以被分解为一个函数序列之和，或者说是一个级数。这类算法是采用某一正交函数组作为样品函数，将这个样品函数组与待分析的时变函数进行相应的积分变换，以求出与样品函数频率相同分量的实部和虚部系数，进而可以求出待分析的时变函数中该频率分量的模值和相位。任何非对称的电流三相电流都可分解为正序，负序和零序三相分量。其表达式为： (3-1) 2A+A1I =+3BCIII (3-2

34、) BAII (3-3) 2A+ICI (3-4)BAII2013 届本科毕业论文15 (3-5)2A+ICI (3-6)213AABCIIII (3-7)2BAII (3-8)CAII (3-9) A0A1=+3BCIIII (3-10)B0C0A0=III式中：、电动机三线电流矢量：AiBiCi (3-11)01201322fej (3-12)022401322fej 由于正序，负序分量三相电流是对称的，为简化计算，下列分析及单片机处理均对电流正序和负序中的一相进行。由于本保护装置只对线电流和进行采样。则在AiCi保护中的正序和负序电流为： (3-13)2A+A1=+3BCIIII (3-

35、14)2A+AA1=3CCIIIII (3-15)2A-A1=+3BCIIII (3-16)22A-AA1=3CCIIIII为了用单片机对感应电动机线电流进行对称分量处理，可以采用下面所述的方法。在一个周期内每隔 30 度采样线电流，这样可以得到采样的线电流值。可以将一个电源周期中在第 K 个采样点的正序和负序电流瞬时值记为：电机智能综合保护装置设计16 (3-17)AkA4881=3kkC kC kIIIII (3-18)AkA8841=3kkC kC kIIIII为了利用过去的采样值进行计算，可以将上式写为： (3-19)AkA8841=3kkC kC kIIIII (3-20)AkA44

36、81=3kkC kC kIIIII按上式微机可以非常方便地计算出一个周期内各个采样点的正序和负序分量的采样电流值。从而可以计算出正序和负序的有效值。4.4 仿真软件介绍Proteus 软件是由英国 Lab Center Electronics 公司开发出来的 EDA 工具软件。从1989 年问世至今已有近 20 年的历史，在全球得到广泛的应用。Proteus 软件不仅仅是模拟电路，数字电路，模/数混合电路的设计与仿真的平台，更是目前世界上最先进,最完整的多种型号的微处理器系统的设计与仿真的平台，真正实现了用计算机完成电路原理图的设计，电路的分析与设计，微处理器程序的设计与仿真，系统的测试与功能

37、验证到形成印制电路板的完整电路设计和研发过程。系统仿真实现系统整体电路图2013 届本科毕业论文17图 12 系统整体电路图小于 100A 时电路正常图 13 正常工作时的电路当电流过大（大于 100）时继电器动作开关断开电流减小到 0，指示灯熄灭。电机智能综合保护装置设计18图 14 过流时的电路图 15 过流时的电路显示4.5 系统测试2013 届本科毕业论文19从上面的所述的几种保护方案中，可以得到本装置如果要进行过流保护，就需要计算出电路中电压的有效值、电流的有效值和电流的正序、负序分量以及它们的有效值。本装置是对电机故障进行保护的，其计算的实时性要求比较高，必须及时处理好转换出来的结

38、果，以免造成数据的累积。采用的算法还必须满足精度的要求。具备一定的抗干扰能力。5 总结与展望本文就构建两者的统一系统做了积极的探索，并就一些具体的方案作了深入的研究，总结为以下几个方面。针对电动机综合保护的现状，提出了在硬件及软件两方面将其统一为一个整体的思路。并设计出相应的单元装置和后台处理的硬件系统结构。本系统的设计在满足可行性、实时性的前提下，硬件电路设计和软件设计综合考虑，尽可能地将软件能够实现的功能用软件来完成，控制系统具有结构简单、工作可靠稳定及成本低等优点。在提高保护装置的抗干扰性能和可靠性方面，本文在防止各种干扰信号进入装置系统上，采取了一系列软、硬件抗干扰措施，较好地解决了系

39、统中可能出现的各种干扰问题，减少了保护装置出错的可能性。开发了异步电动机保护及在线监测系统的硬件装置，研制了保护、监测的相应软件，并通过运行进行试验，证明它是符合当前工业实际需求的。电机智能综合保护装置在对电机的保护中起了非常重要的作用，即保证了电机的安全，同时也减少了电机出现故障时对人的伤害，使电机在出现故障时自行保护，大大减少了电机的损坏和事故的发生。电机智能综合保护装置在我们的日常生活中应用十分广泛，方便我们的生活和提高生产效率，以后有很好的发展前景。电机智能综合保护装置设计20参考文献:1 张兆东，周绍平. 可同时监控多台电动机过载的保护方案J， 湖南职业技术学院学报，2007 年 9 月:124-1502 彭为,黄科.单片机典型系统设计实例精讲，电子工业出版社，2006 年.3 黄智伟.全国大学