智能电动机保护器的性能监测技术与加速退化试验方法研究

摘要

智能电动机保护器在工作过程中自身性能不断退化，退化程度会影响其保护可靠性，保护性能的退化过程中包含着大量可信、精确而有用的与产品健康状况有关的关键信息。因此，对智能电动机保护器进行性能监测和加速退化试验，探求退化敏感参数变化规律，获知智能电动机保护器的健康状况，可对产品设计、性能提高和及时更换提供帮助。 首先，完成了智能电动机保护器的性能监测系统设计。本文以某典型智能电动机保护器为研究对象，选取了电源模块输出电压、单片机模块功耗电流、执行模块接触电阻、互感器模块输出电压和信号处理模块输出电压作为体现性能变化的敏感参数。以单片机为核心设计出了性能监测装置的硬件系统，采用C语言完成性能监测装置的软件系统设计，实现了智能电动机保护器性能的实时监测。 其次，结合电工电子产品环境试验标准和加速退化试验方法，制定了智能电动机保护器的热循环加速退化试验方案，并对加速应力水平、暴露时间、温度升降变化速率和试验循环次数进行了设定。 最后，搭建了智能电动机保护器加速退化试验平台，进行了智能电动机保护器的加速退化试验，获取了性能退化数据，并对试验结果进行了分析，得到了退化轨迹，为智能电动机保护器性能分析提供依据。

目录

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第一章 绪论

1.1课题的背景和研究意义

1.2 智能电动机保护器的发展概况和研究现状

1.2.1智能电动机保护器的发展概况

1.2.2 智能电动机保护器研究现状

1.3 电气设备性能监测技术的发展概况

1.4 加速退化试验方法的研究现状

1.5 论文的主要研究内容

第二章 智能电动机保护器的性能监测系统设计

2.1智能电动机保护器关键参数的选取

2.2智能电动机保护器的性能监测系统硬件总体设计

2.3智能电动机保护器性能监测系统主控电路的设计

2.3.1 主控器的选择

2.3.2微控制器外围电路的设计

2.4电源电路设计

2.4.1 ±12V工作电源电路的设计

2.4.2 3.3V工作电源电路的设计

2.5 采集模块电路的设计

2.5.1 电源模块输出电压采集电路的设计

2.5.2 单片机模块功耗电流采集电路的设计

2.5.3 执行模块接触电阻采集电路的设计

2.5.4 互感器模块输出电压采集电路的设计

2.5.5 信号处理模块输出电压采集电路的设计

2.6 显示电路的设计

2.7 PCB设计

2.8 智能电动机保护器性能监测系统的软件设计

2.8.1 软件开发工具的选择

2.8.2 主程序的设计

2.8.3 初始化子程序的设计

2.8.4 数据采集处理子程序设计

2.8.5 显示子程序设计

2.9 抗干扰设计

2.9.1 硬件抗干扰设计

2.9.2 软件抗干扰设计

2.10 本章小结

第三章 智能电动机保护器加速退化试验方法的确定

3.1 加速退化试验方案

3.1.1 恒定应力加速退化试验

3.1.2 步进应力加速退化试验

3.1.3 序进应力加速退化试验

3.2 加速退化试验方案的设计

3.2.1 热循环加速退化试验方案的确定

3.2.2 加速应力水平的设定

3.2.3 暴露时间的设定

3.2.4 温度升降变化速率的设定

3.2.5 试验循环次数的设定

3.2.6试验样品类型及数量的选择

3.2.7 试验数据的测量

3.2.8 试验箱的选择

3.2.9 热循环加速退化试验方案

3.3 本章小结

第四章 智能电动机保护器加速退化试验与退化性能分析

4.1 加速退化试验的设计

4.1.1 加速退化试验步骤

4.1.2 调温调湿箱的编程设置

4.2 加速退化试验注意事项

4.3 试验样品性能退化参量的测量

4.4 智能电动机保护器的性能退化情况分析

4.4.1 热循环加速退化试验对电源模块性能的影响

4.4.2 热循环加速退化试验对单片机模块性能的影响

4.4.3 热循环加速退化试验对执行模块性能的影响

4.4.4 热循环加速退化试验对互感器模块性能和信号处理模块性能的影响

4.5 本章小结

第五章 结论

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢