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赵晓辉工学专栏:论新型实用电动机综合保护装置

作者:江苏天源    添加时间:2014/9/29 9:01:22    浏览量:

  摘 要:设计了用单片机89C52控制的三相电机综合保护装置,实现对电动机的综合智能控制,有效解决目前电动机保护单一的问题。着重介绍其电路原理和硬件设计。
  关键词:电动机;单片机;保护
  
  系统由89C52作微处理器,高等问题,设计了一种用单片机89C52控制的综合检测电路如图1所示,报警和显示电路如图2所示。软件设计略。 br>  


  (1)相序检测。
  相序检测电路由电阻R1、R2、R3、C1和光耦U1共同来完成。在正负相序两种情况下,R3两端电压的有效值不同,正序时光耦中的二极管不导通,光耦U1中的三极管输出高电平;若为负序,光耦U1中的三极管输出低电平,保护电路动作。

  (2)电流取样检测。
  电流取样电路由电流互感器T1、T2、T3和线性检波器A1、A2、A3和二级管等元件组成。电流互感器T1、T2、T3感应出与三相主电流成正比的交流电压、经A1、A2、A3感应出与三相主电流成正比的交流电压,经A1、A2、A3放大后再经二极管整流,比出对应的直流电压,为后续单元提供检测值。
  (3)过载检测。
  过载检测电路由电压比较器A5和R10、R11等外围电路来实现。调整电位器获得合适的阈值电压,整定电流的最大值是正常额定电流的两倍。
  (4)短路检测。
   短路检测电路由电压比较器A6和R12、R13等外围电路来实现。调整电位器可获得合适的阈值电压,当三相交流电的电流超过正常额定电流的八倍时,认为电路已发生短路故障,电压比较器A6输出为低电平。
  (5)堵转检测。
  堵转检测电路由电压比较器A7和电阻R14、R15等外围电路来实现。调节电位器给电压比较器A7一个合适的阈电值电压,通常认为当三相交流电的电流超过正常额定电流的三倍时,电机已发生堵转,电压比较器A7输出为低电平。
  (6)缺相检测。
   当三相电路没有缺相时,继电器KM1、KM2中有电流流过,触点闭合。有电流流过光电耦合器的发光二极管,光电耦合器输出低电位,再经反向器输出高电平。而当三相中任一相缺相时,触点不吸合,光电耦合器输出高电位,再经反向器输出低电平。
  (7)漏电检测。
  漏电检测电路由A4、A8及其外围电路组成。电阻R17、R18分压值决定了漏电的阈值电流。
  (8)温度检测。
  温度测量采用单线数字化测温集成电路DS18B20。可设定三相电机的上、下限报警电路,它将地址线、数据线和控制线合同一根双向传输的信号线,并在一根信号线上挂接多个DS18B20。通过DS18B20中设定三相电机的上、下限报警温度每隔10s,单片机发出SKIP ROM命令,此命令执行后将对所有在线的DS18B20操作,再发出启动温度转换命令44H,等待750ms后,先后发出匹配ROM命令55H,紧接着由主机提供一片DS18B20的64位序列号,读取其温度存储器值,再与初始化设定的上下限值比较,若超出设定范围,则启动保护电路。
  (9)报警和显示电路。
  显示部分采用发光二极管,通过74LS07驱动,当系统出现故障后,发光二极管LED显示故障所在的部位,同时报警电路发出警报,故障排除后,按一下手动复位键,系统即可运行。
  
  参考文献
  [1]胡锦.单片机技术实用教程[M].北京:高等教育出版社,2003.