矿用电动机智能综合保护器的设计

摘要

针对山东能源电器股份有限公司生产的煤矿井下磁力开关，为与其配套使用，本文设计了一款工作稳定可靠、安装方便的矿用电动机智能综合保护器。
　　本系统以国标MT175-88《矿用隔爆型电磁起动器用电子保护器》为标准，针对煤矿井下电动机常出现的漏电、欠压、过压、三相不平衡、断相、过载、短路等故障，使用STC12C5608AD单片机作为微控制器，通过一定变比的变压器从煤矿井下流经电动机的三相电网中获取电压、电流信号，使用高输入阻抗型全桥精密整流电路实现针对过载、短路、断相和三相不平衡等故障的信号调理;使用附加直流电源的方法实现针对漏电故障的信号调理;使用半波整流电路实现对欠压过压的信号调理。以上调理后的信号均输入到单片机自带的8通道10位高精度A/D转换器中，以实现信号的采集与判断。系统使用可移植性较高的C语言编程，采用模块化编程思想完成软件的设计，使用中位值平均滤波法对采集的信号进行数字滤波，采用反时限保护原理对过载故障进行保护控制;采用鉴幅式保护原理对漏电、欠压、过压、三相不平衡、断相、短路等故障进行保护控制。系统设计了RS485通信电路实现多台综合保护器之间或者与上位机之间的通信功能。
　　系统实现了对电动机各类故障信息的实时检测与保护，可以实现故障显示与报警、故障保护动作等保护控制，同时可以记录故障发生类型、时间和次数，完成了预期地要求，达到了稳定可靠地目的。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的背景与意义

1．2 课题的发展现状

1．3 课题所要完成的任务

1．4 小结

2 电动机智能综合保护器工作原理综述

2．1 电动机智能综合保护器结构

2．2 系统工作原理

2．3 小结

3 系统硬件设计

3．1 微控制器及外围电路设计

3．2 信号采集电路设计

3．3 保护控制电路设

3．4 人机交互电路设计

3．5 电源电路设计

3．6 小结

4 系统软件设计

4．1 主程序设计

4．2 故障检测与保护子程序设计

4．3 数据采集与数字滤波程序设计

4．4 RS485通信程序设计

4．5 看门狗和掉电存储保护程序设计

4．6 小结

5 系统仿真与调试

5．1 系统仿真

5．2 硬件电路调试

5．3 小结

6 总结与展望

致谢

参考文献

附录