電機智能保護系統設計采集電路設計

論文編號:JD1182  論文字數:20568,頁數:58  附任務書，開題報告，文獻綜述，外文翻譯，中期檢查

畢業設計說明書（論文）摘要

    三相異步電動機在工農業生產和日常生活中被廣泛應用，然而異步電動機的故障率也居各種電氣設備之首。隨著電動機保護理論的發展，現在的電動機保護系統的功能己經比較完善、全面，但是大都是獨立運行，保護整定值的修改必須到現場進行，很不方便，而且無法進行遠程集中監控。本設計在查閱了大量文獻資料的基礎上，以三相異步電動機為研究對象，設計了以Intel 8位單片微處理器8051為核心的智能型電動機保護裝置及監控系統。
 首先介紹三相電流、電壓、電機溫度、環境溫度和電機轉速的采集電路設計，然后根據采集的數據對電動機的溫升、堵轉、斷相、過載、過壓和欠壓等常見電氣故障進行了詳細分析，并結合單片機的功能特點，提出了可靠性高、實施性強的故障保護實現方法。根據文中提出的各類故障保護實現方法，設計并實現了以8051為控制核心的電動機保護裝置完整的硬件電路，給出了保護裝置完整的系統軟件實現方案以及基于RS-232總線的遠程監控實現方案，并用VlsualBasic6.0設計了PC機遠程監控軟件。

關鍵詞  AT89S52 三相異步電動機 串口通信 RS-232

畢業設計說明書（論文）外文摘要

Title    Design For Motor's Intelligent Protection System                    

                        Acquisition of Circuit                                   

Abstract
The there-Phase asynchronous motor has been applied broadly in agriculture、industry and people's everyday lives，however，its probability of occurring fault ranks first in all kind of electric device.With the development of principle on motor protection,the function of most motor's protection system have approached perfection,but these system just serve as a single protection device,and can't connect a network system,which makes the modification of system parameters inconvenience and the implementation of remote network control impossibility.Based on a mass of refercnces,an intelligent protection device of the three-Phase  asynchronous motor,with an lntel 8-bit microprocessor 8051 as the control core,is developed.
 In this thesis,First the paper introduces current and voltage data acquisition of circuit and the motor 's temperature rise, stall,phase loss, overload, overvoltage and undervoltage,and other common electrical faults are analyzed in detail . a high-reliability implemental method of motor's fault protection is provided according to the features of 8051 microprocessor;the entire circuit diagrams are designed;The system software structure been easy to implement and the motor network system based on RS-232 bus is proposed;some graphics interfaces of the remote network monitor software developed with Visual Basic6.0 are provided.

Keywords  AT89S52  Three-phase Asynchronous motor  Serial Communication
 RS-232

目   次

 1  緒論  ………………………………………………………………………………1
 1.1  電動機保護在國民經濟中的意義………………………………………………1
 1.2  電動機保護的發展及其研究現狀………………………………………………1
 1.3  本課題研究的主要內容…………………………………………………………2
 2  電動機保護原理及常見故障特征分析  …………………………………………4
 2.1  電動機故障分類概述……………………………………………………………4
 2.2  電動機故障特征分析及保護判據………………………………………………4
 3  方案論證  …………………………………………………………………………7
 3.1  控制芯片的選擇…………………………………………………………………7
 3.2  信號采樣測量方法的比較………………………………………………………8
 3.3  模數轉換參考電源方案比較……………………………………………………8
 3.4  信號濾波方案比較  ……………………………………………………………9
 4  電動機保護裝置的硬件電路設計  ………………………………………………10
 4.1  電動機保護裝置硬件系統基本組成……………………………………………10
 4.2  單片機主系統基本接口設計……………………………………………………11
 4.3  電壓/電流采樣及其調理電路設計 ……………………………………………12
 4.4  電機溫升采集電路設計…………………………………………………………16
 4.5  電機速度采集電路設計…………………………………………………………19
 4.6  模數轉換電路設計………………………………………………………………20
 4.7  故障報警和保護動作執行電路設計……………………………………………24
 4.8  外存儲器電路設計………………………………………………………………25
 4.9  系統時間日歷接口電路設計……………………………………………………26
 4.10  系統供電電源設計 ……………………………………………………………27
 4.11  RS-232 通信接口電路設計……………………………………………………28
 5  電動機保護裝置的軟件設計  ……………………………………………………30
 5.1  系統初始化及主程序設計………………………………………………………30
 5.2  采集主程序………………………………………………………………………31
 5.3  下位機通訊模塊…………………………………………………………………36
 5.4  PC 機監控軟件的設計 …………………………………………………………36
 6  系統抗干擾設計  …………………………………………………………………41
 6.1  硬件抗干擾設計…………………………………………………………………41
 6.2  軟件抗干擾設計…………………………………………………………………42
 結 論……………………………………………………………………………………44
 致 謝  …………………………………………………………………………………45
 參考文獻 ………………………………………………………………………………46
 附錄 A 電機保護原理圖  ……………………………………………………………47
 附錄 B 材料清單  ……………………………………………………………………48
 附錄 C PCB 圖  ………………………………………………………………………49
 附錄 D 實物圖  ………………………………………………………………………50