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1、本科毕业设计论文 题 目 电动机保护控制器的开发与研制系 别 电气与信息工程专 业 自动化班 级 自动化学生姓名 指导老师 王 鹏 光 20111摘要摘 要 电动机作为拖动系统中的重要组成部分在国民经济中占有举足轻重的地位，它的使用几乎渗透到了各行各业是工业、农业和国防建设及人民生活正常进行的重要保证，因而确保电动机的正常运行就显得十分重要，而电机保护器对电动机的正常运行无疑具有决定性的意义。电动机保护控制器的科技发展趋势是实现产品的微型化、数字化、智能化和网络化并在性能上向高精确度、高可靠性、高环境适应性方向发展。而在这个过程中，DSP(Digital Signal Processor)结构
2、上的突出特点无疑将会起到巨大的作用。DSP芯片已经广泛应用于自动控制、图象处理、通信技术、网络设备、仪器仪表和家电等领域；DSP为数字信号处理提供了高效而可靠的硬件基础。目前，应用最广泛的DSP芯片是TI(德州仪器)公司的产品，占到全球市场的60左右。本系统设计采用的是32位定点DSP芯片TMS320F2812。该芯片最高可在150MHz主频下工作，带有128 k16位片上FLASH。器件具有丰富的外设资源，主要包括28路12位ADC、2路SCI、1路SPI、1路JTAG，另外，该器件还有3个独立的32位定时器，以及多达56个独立编程的GPIO引脚。TMS320F2812强大的功能使其仅需要极
3、少量外设即可构成一个功能丰富的硬件系统，可兼顾控制和快速运算的双重功能。本系统设计的基本原理就是监测电机运行时的电流参数，通过对该参数的分析，获得电机的工作情况，为做到实时保护电机提供准确的参考信息。本论文的主要工作是底层硬件设备，它包括前端的数据采集、参数计算，从而可以确保电机保护器的实时性和精确性。关键词：电动机 DSP 电流检测I摘要Study On Motor Protector Based on TMS320F2812 The electromotor which is now an important part of Electrical Towage Systems holds
4、the balance in National EconomicIt Call be used in every walk of life and is the important guarantee of industry，agriculture，construct of national defence and the peoples livelihoodSo it is very important to assure the electromotor run naturalAnd the motor protector is crucialThe motor protector wil
5、l be micromation：numerical，intelligentize and networking，at the same time it will be high precision，high reliability and be used in all conditionsThe advantage in structure of DSP will play a11 important holeDSP has been used in autocontrol，image manipulation，telecom，network，instrument and video abr
6、oad and it plays a great hole for support to digital signal processingAt present，the products of TI(Texas Instruments)are 60 percents ofthe worldS market The keystone ofthe system is to gather and analyse the voltage and the current of the electromotor then the status of the motor can be got and the
7、n it can help to protect electromotor TMS320F2812 is used in this system to insure the real time and accuracyThe study on the motor protector based on the chip. TMS320F2812 is presented in hardware and software development.After application in actual running motor of several factory,this protector c
8、an monitor various fault and protector the motor from damage timely,therefore,the motor can run reliably with protector.目 录引言-1第一章 电动机保护控制器概况1.1 电机保护控制器的发展概况及现状-21.1.1 电机保护控制器的结构和发展趋势-3 本论文（设计）的选题和研究内容-31第二章 关于电机保护控制器的基本原理-322.2 系统基本原理和设计思想-352.3 理论分析-382.1.2 结构-382.2 机理-392.2.1 -402.2.1.1 -41第三章 硬件
9、设计3.1 TMS320F2812特点及性能-4 -42第四章 软件设计4.1.1 -404.1.2-41 -45第五章 结论和展望5.1论文（设计）研究总结-455.2景展望-46致 谢- 参考文献-48引言近年来，随着社会科技工业的不断兴起，电动机的保护控制器越来越受到各企业商家对其发展与研究的重视。电动机保护控制器是针对低压电动机在各种应用场合故障诊断而开发的智能电动机保护器。具有体积小，重量轻，功能强大，可靠性高，配置灵活，外形美观，安装方便等特点。它采用高集成制的高速处理器进行数据采集，处理，在实现传统的低压电动机保护的基础上，融入测控、计量、运算、运行记录和通讯功能，真正实现数字化
10、，智能化，网络化，做到保护和控制与一体。电动机作为拖动系统中的重要组成部分，在国民经济中占有重要地位，它的应用渗透到各个行业，而在使用过程中造成电动机烧毁的事故屡见不鲜，因此设计性能优越的保护装置，对于提高生产效率、节能和保证安全生产具有重要意义，而且为工业生产过程控制的管理带来了很大的便利！第一章 电动机保护控制器概况1.1 电机保护控制器的发展概况及现状我国的电动机保护装置大约经历了全面仿苏、自行设计、更新换代、智能化发展等几个阶段。值得一提的是由于近年来微处理器技术的发展，给电动机保护器向智能化、多功能化方向发展提供了硬件平台，使得电机保护进入了一个飞速发展的阶段。(1)热继电器、熔断器
11、和电磁式电流继电器在建国初期，我们引进了苏联的JR系列热继电器，从而开始了其在中国电机保护行业中长达半个世纪的生涯，直到1996年国家八部委联合发文强制将其淘汰。热继电器在电子业尚不发达的时代曾是电机过载保护的首选产品，它是利用双金属片热效应工作的，双金属片是由不同膨胀系数的两片金属铆合而成，当电流通过时它将产生热量，并向膨胀系数小的一边弯曲，电流的大小和弯曲的程度成正比，当电流超过热继电器整定电流的一定倍数时就会扁动其中的脱扣装置从而切断主回路达到保护的目的。但热继毫器存在致命的缺陷，包括整定粗糙、受环境影响大、重复性差、误差大及功能单一等，已无法满足越来越高的要求，因而也就无法避免被淘汰的
12、命运。很多人把熔断器作为电机的过载保护，其实这是一种不科学的做法。因为首先受其规格限制无法按电机额定电流进行准确设定，况且如果熔断器规格选得太小容易造成断路，使电机单相运行，如果熔断器规格选得太大，则达不到过载保护的效果。电磁式电流继电器具有过载、堵转保护功能，有的还有缺相保护，其过载保护具有反时限特性，但其结构复杂，机械制造精度高，价格高且体积庞大，因而目前已被基本淘汰。（2)模拟电子式电机保护器在上个世纪七八十年代，随着半导体模拟器件的兴起及普及，涌现出了一批性能比较可靠、功能多样化的电子式电机保护器，为电机的可靠运行提供了较可靠的保障，其中得到公众认可且具有自己品牌特色的以韩国三和技研株式会社的产品为代表，在国内市场具有一定影响，他们的产品品种多样，规格齐全，主要功
