DJB智能电机保护器设计.doc

DJB智能电机保护器设计 　　摘要： 本文介绍了电动机保护与控制技术的发展，叙述了新型的DJB智能电机保护器的体系结构及微处理器内存贮保护程序的方法，并分析了该新型电机保护器技术上的优点及创新之处。 Abstract： This paper focused on the new technical development of the motor protection and control. It introduced the architecture of this new DJB intelligent motor protector including the methods of program-protection in the microprocessor. And it analyzed the advantages and innovation in the technology of this new intelligent motor protector. 关键词： 电机保护；自动控制；通讯 Key words： motor protection；automatic control；communiation 中图分类号：TM301 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）15-0055-02 0 引言 过流、堵转、过热、短路等故障是电机损毁的主要原因，电机的造价比较昂贵，维修费高，又是生产的重要设备，一旦发生故障将造成重大损失。因此，对它们实施有效的保护十分重要。通常采用加装保险丝和热继电器装置实施保护。对于绕线式电机来说，由于常用于频繁启动场合，且启动电流大，对电网和其它设备会造成较大的冲击。目前，已经应用的电机保护器基本上不能满足绕线式电机的保护，且存在功能简单、处理能力差、运算速度慢、保护性能不够完善和网络性能差等缺点，因而限制了其应用和发展。随着微电子技术的进步，保护器向着多品种、多功能、小型化、遥测、遥控、集中控制的方向发展。 DJB智能电机保护器是必威体育精装版型数显式、智能型电机保护器，该保护器主要由单片机、模数转换器、显示、键盘及控制电路所构成；除能对电机的过流、欠流、堵转、短路、缺相、不平衡等实施快速及延时保护外，还能根据不同的算法实施热跟踪过载保护，也可直接测量定子的温升。该保护器实际上取代了电流互感器、电流表、电压表、时间继电器、热继电器的功能，可以一机多用，不仅可以保护电机，也可以保护其它设备。 该保护器的设计参照了英、法和ABB公司等国外技术，并比较了国内具有代表性的几种智能型普通电机保护器的特点，采用国际最先进的单片机作为中央处理器，并用高精度（12位）模数转换器采集信号，具有显示精度高、控制准确、保护功能全、性能可靠、工作稳定等显著特点。在该保护器的面板上，装有一组输入键，用户可以任意设定各类参数，使其具有更高的灵活性，而故障报警功能保证了用户及时处理故障，避免电机烧毁而造成不必要的损失。该机还具有三相电流的动态监视、三相电流的不平衡监视，最大电流值、温度、启动时间监视、参数设定值查询等功能。 本文所要解决的技术问题是使该智能电机保护器能够方便的和PLC、DCS及上位机组成网络监控系统，并通过上位机对现场设备进行操控、运行状态监视和历史数据查询。 1 DJB智能电机保护器的体系结构与特征（图1） ①所述的电机保护器包括电流信号前置处理电路、温度信号采集电路、A/D转换电路、微处理器、键盘与显示电路、报警与跳闸控制电路和通讯接口电路；②所述的电流信号前置处理电路和温度信号采集电路依次通过A/D转换电路、微处理器分别与键盘与显示电路和报警与跳闸控制电路相连接；③所述的微处理器还通过通讯接口电路与上位机相连接；④所述的微处理器由执行键盘、LED显示信号处理的单片机和执行数据采集、计算、故障判断和执行报警跳闸信号处理和处理通讯接口的单片机所组成，两个单片机之间通过串行通信进行数据交换；⑤所述的执行数据采集、计算、故障判断和执行报警跳闸信号处理和处理通讯接口的单片机通过A/D转换电路与短路器相连接；⑥所述的执行键盘、LED显示信号处理的单片机型号为PIC57，执行数据采集、计算、故障判断和执行报警跳闸信号处理和处理通讯接口的单片机型号为AT89S53。 其中电流互感器信号（CTS）、温度探头信号（RTD）分别输入多路A/D转换电路进行转换后，送入两块高性能单片机处理。单片机1主要负责键盘、LED显示。单片机2主要负责数据采集、计算、故障判断和执行报警跳闸信号处理和处理RS485串行数字接口与外部网络协议，两个单片机之间通过串行通信进行数据交换，从而使两个处理器独立工作，互不影响。提高了保护器的响应速度和硬件可