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1、河北工程大学毕业设计（论文）任务书题目： 基于单片机的智能低压电动机综合保护器的研究硬件设计 学生姓名： 李莉 学号： 050062221 专业班级：电气及其自动化 05-22 学院： 科信学院 设计起止日期： 2009.3.162009.5.25 题目性质： 联系实际的题目 假想的题目技术要求及原始数据： 要求低压鼠笼式异步电动机功保护器具有过载、过电流、断 相、漏电、短路等保护。过载保护时间滞后时间为60180s，断相保护动作滞后时间小 于1s，短路保护滞后时间小于0.2s。可显示故障时间和类型。 动作值的修改。 主要任务： 1 综合保护器总体方案的确定 2系统的软件设计 （流程图） 3软
2、件编程和调试 4手工绘制一张1#图纸，用计算机绘制12 5撰写并打印设计说明书一份张1#图纸 学 生 （签 字）： 系主任（签字）： 指导教师（签字）： 院 长 （签字）： 摘 要电动机因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点，在国民经济各方面被广泛采用。然而，由于供电状态和机械负荷的多变性，使得电动机的故障率较高，不仅会损坏电动机本身，而且会影响整个生产，造成较大的经济损失。因此，电动机的安全运行对保证厂矿企业的正常生产是非常重要的。本文首先分析了异步电动机的常见故障，以交流采样的方法进行数据采集为依据，采用检测三相电压、三相电流、零序电流的方法，得出了电动机故障的准确判据，确定了各种故
3、障的保护措施，对电动机实现了短路、欠压、断相、漏电、过载等保护功能。本文以8位单片机AT89C52做微处理器，AT89C52单片机内置256字的RAM和8K字的ROM，可以进行外部扩展数据存储器和程序存储器，具有性能较好的I/O、运算等功能，有合适的指令系统，能够实现电机智能保护，电路简单，功能齐全。为了实现电机分布检测和控制的要求，控制系统具有便于集中管理和信息共享的特点。关键词：电动机；智能保护；单片机AT89C52；故障保护Abstract Because the electric motor has the structure simply, the price inexpensive
4、, merits and so on use maintenance convenience, is widely used in the national economy various aspects.However, as a result of the power supply condition and the machinery load polytropy, causes electric motor the failure rate to be high, not only can damage electric motor itself, moreover can affec
5、t the entire production, creates the big economic loss.Therefore, the electric motor safe operation to guaranteed the factory and mining enterprise the regular production is extremely important. This article has first analyzed the asynchronous motor common breakdown, take exchanges the sampling meth
6、od to carry on the data acquisition as the basis, uses the examination three-phase voltage, the three-phase current, the zero foreword electric current method, has obtained the electric motor breakdown accurate criterion, had determined each kind of breakdown protective measures, realized the short
7、circuit to the electric motor, have owed press, break, protection functions and so on the leakage, overload. This article makes the microprocessor by 8 monolithic integrated circuit AT89C52, in at89C52 monolithic integrated circuit sets at 256 character RAM and 8K character ROM, may carry on exterio
8、r expansion data-carrier storage and the program memory, has functions and so on performance good I/O, operation, has the appropriate command system, can realize the electrical machinery intelligence protection, the electric circuit is simple, the function is complete. In order to realize the reques
9、t which the electrical machinery distribution examines and controls, the control system has is advantageous for the centralized management and the information sharing characteristic. Keywords: Electric motor; intelligent protection; monolithic integrated circuit AT89C52; fail safe 目 录摘要IAbstractII1
10、绪论1.1研究目的11.2国内外研究现状1 1.3本文主要研究内容22 总体方案设计3 2.1基本原理32.2原理框图33 AT89C52单片机介绍43.1芯片简介43.2引脚介绍43.3存储区结构64 模块电路设计74.1数据采集模块74.1.1数据采集所用器件7 4.1.2信号采样保持电路7 4.1.3采样模块原理84.2多路转换模块8 4.2.1AD7501芯片介绍8 4.2.2转换模块工作原理84.3A/D转换模块8 4.3.1A/D574芯片介绍8 4.3.2A/D574工作原理94.4存储器扩展模块6264104.5LED显示驱动模块11 5 综合保护器软件设计115.1软件编程思
11、想115.2软件总体设计115.3各模块软件具体流程图125.3.1主程序部分125.3.2数据采集部分155.3.3电压、电流显示部分17 5.3.4故障类型、时间显示部分17结论20 致谢21参考文献22附录123附录2441 绪 论1.1 研究目的电动机保护器（电机保护器）是发电、供电、用电系统的重要器件。是跨行业、量大面广、节能效果显著的节能机电产品。几乎渗透到所有用电领域；是工业、农业和国防建设及人民生活正常生产和安全工作的重要保证，在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。电气、机械、冶金、建筑、煤炭、石油、化工、汽车、飞机以及造船工业等都离不开电机。据不完全统计，全国使
12、用的中型电机大约有2000万台，每年烧毁的电机约占16%，约320万台，平均每台的维修费用1000元，总费用为32亿元左右。另外，由于电机的故障、损坏所造成的其它事故以及导致工厂停产所造成的间接经济损失则更为巨大。造成这种现象的原因是多方面的，除了管理措施不完善等因素外，关键的问题是在目前各种电机保护装置中，普遍存在着要么智能化程度高而价格过高、体积较大不便在有限制的控制装置中安装，推广难度大；要么价格低而智能化程度低，对故障的判断由于缺少智能分析而影响使用效果，目前广泛使用不带CPU 的集成电路制作的电机故障检测仪，虽然可判断电流超限、缺相等故障，但无智能判断，只能简单地以电流超限为判据，而
13、实际使电机发生故障是电流的时间和环境温度的函数，同时也不能对故障情况存储记录和数据显示，另外，仪器没有适时运行参数显示功能，设定的参数与实际运行的参数无法对照，不能根据实际负荷情况设定电流，因此使用时既不准确可靠、又不直观方便，很不利于故障的排除，导致现场经常放弃使用这类保护。为避免影响生产，开发一种性能稳定、保护种类齐全、动作速度快、灵敏度高、可靠性好的智能监测电机保护仪显然十分必要。1.2 国内外研究现状世界上第一台电子式电机保护器诞生在韩国的三和公司，EOCR-SS的电子式电动机保护器对我国的保护器行业发展起到了巨大的推动作用。已由晶体管发展到集成电路至今已发展到微处理芯片厚模电路，从功能上一般分为断相保护、综合保护（多功能保护）、温度保护和智能保护。此类保护器具有节能、动作灵敏、精确度高、耐冲击振动，重复性好、保护功能齐全、功耗小等优点。 随着我国用户对保护器的了解逐步加深，目前我们国内也有很多厂家生产出了与世界先进水平接近的产品，我们这些厂家还需要在产品的性能稳定、抗干扰等方面尽快缩短与世界先进水平的距离，我们有信心相信在中国的市场上会涌现出越来越多的性
