基于单片机控制的电动机保护.doc

SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　ＯＦ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 毕业设计说明书 基于单片机控制的电动机保护系统的设计 学 院：电气与电子工程学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 王鹏 学 号： 0812103517 __ 指导教师： 王立新 2012年 6月 目录 摘要 Ⅱ 第一章 引言 1 1.1 课题的目的和意义 1 1.2 电动机保护的基本知识 1 1.3 微处理器的发展与特点 3 1.4 本章小结 4 第二章 电动机保护原理介绍 5 2.1异步电动机运行原理 5 2.2 电动机故障分析 6 2.3 电动机保护原理分析 8 2.4小结 10 第三章 硬件电路设计 11 3.1 概述 11 3.2 处理器模块 12 3.3人机接口模块设计 15 3.4 数据采集 19 3.5 开关量输入输出模块 23 第四章 系统软件设计 25 4.1 程序设计语言选择 25 4.2 主程序设计 26 4.3 人机接口程序设计 26 4.4 软件开发环境 27 4.5 本章小结 28 第五章 系统抗干扰设计 29 5.1 硬件抗干扰概述 29 5.2 硬件干扰设计 30 5.3 软件设计概述 31 5.4 软件抗干扰设计 31 5.5 本章小结 32 第六章 试验及可靠性验证 33 6.1 电气性能和电磁兼容性测试 33 6.1.1电气性能 33 6.1.2抗电磁干扰性能 33 6.2 保护性能测试 33 6.2.1 测试方案 33 6.2.2 测试结果 34 6.3 结果分析 35 第七章 总结 36 参考文献 37 致 谢 39 整机电路图 40 摘要 电动机被广泛的应用到各种的生产生活中去，造福了千家万户。但是电动机在运行的时候总是会产生诸如短路、缺相、过压、欠压和过载等故障，给我们的生产生活带来了不便和不必要的经济损失。因此本论文主要设计了电动机的智能保护系统，具有很大的现实意义。 本设计主要有四大模块组成，即:单片机控制模块、继电控制保护模块、数据采集模块和人机交互模块。 整个系统的工作过程是：数据采集模块完成三相电流检测、电压检测、漏电流检测及短路检测，并将获得的数据传输给单片机控制系统。然后单片机控制模块对传来的数据进行处理，从而发出指令控制继电控制保护模块，做出相应保护处理，如驱动继电器作用于断路器。人机交互模块主要包括界面液晶显示模块，能将被测参数、保护信息、故障代码信息进行实时显示同时用LED灯指示电动机的运行状态，如：运行、故障等；另外人机交互模块还有键盘部分，用于控制单片机。 关键词：电动机保护；单片机；微控制器；故障诊断；数据采集 Abstract Motor is widely applied to the production of all kinds of life, benefiting thousands of families. But motor to run will always produce such as short circuit, phase lack, over-voltage, owe pressure and overload the breakdowns, to give our production the life brought the inconvenience and unnecessary economic loss. Therefore this paper main design of electric motor intellectual protection system, has great practical significance. This design main has four modules, namely: the single-chip microcomputer control module, relay control protection module, the data acquisition module and man-machine interactive module. The working process of the system is: the data acquisition module complete three phasecurrent measure, voltage detection, leakage current detection and short circuit testing and will receive the data transmission to