1. 研究目的与意义
1.1课题研究的背景、
在许多生产过程控制系统中,广泛采用热继电器对电动机实施过载保护。这种保护虽然可以避免电动机烧毁,但仍存在着缺点:当电动机处于过载工作状态时.必须经过一段时间.热继电器保护装置方才动作,切断电动机的工作电源。在这段时间内.系统操作人员或控制系统本身无法检测到电动机已经过载运行,因而不能采取适当的预防措施.直到保护装置动作。这对于某些控制系统来说,电动机的突然停转将带来严重的经济损失,甚至会发生危险.所以是不允许的。
电动机在现代化生产中是重要的动力装置,其运行的可靠性直接影响到工业生产。热继电器保护存在保护时滞和对轻微过载与堵转保护欠佳的缺点,容易使得绕组绝缘老化造成电机损坏。本文研究了电动机首次过载时,根据其反时限保护特性曲线,利用插值法求出对应于该过载电流的动作时间;非首次过载时,考虑热积累效应,利用对称分量法求出相应的动作时间,定时器经过延时后,保护器动作。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
过载保护的方法方法
研究电动机过载智能保护问题,最困难的就在于如何处理电动机运行过程中的热积累问题。电动机过载是由外部(负载)施加于电动机的一种运行状态。电动机的热惯性使它具有一种可加以利用的短暂过载能力,因此短时超载仍属正常运行,只有热量积累到使电动机绕组的实际温升达到会显著降低绝缘寿命的程度时,才要求保护电器给予保护。
3. 研究的方法与步骤
3.1研究方案
本课题以单片机为核心的异步电动机保护装置硬件系统基本组成如图3所示。系统控制核心为mcs-51单片机。其外围电路主要由电压/电流采样和信号调理电路、片外存储器扩展电路、系统电源和时钟电路、键盘和显示器接口电路、故障指示灯和报警电路、故障执行控制电路以及rs-485通信接口电路等组成。由电流、电压互感器实时检测电动机的三相线
电压和线电流,并经信号调理电路转换后输入单片机a/d转换器的模拟输入通道,根据一定的算法,计算出信号的有效值,将计算出来的信号有效值与预先设定的相应整定值进行比较断,若在一定时限内,采样到的信号有效值都在设定的故障范围值之内,则认为有故障产生,并由单片机发出故障控制信号对电动机进行跳闸断电和报警。若无故障产生,则循环采样、显示和存储电压、电流信号。
4. 参考文献
[1]单片机原理及应用，张洪润，孙悦等著.清华大学出版社.2008
[2]单片机应用技术，吴国经主编.中国电力出版社.2004
[3]基于单片机的智能系统设计与实现，沈红卫著.电子工业出版社.2005
5. 计划与进度安排
(1)2022.2.29-2022.3.14查阅资料，撰写开题报告；
(2)2022.3.15-2022.4.5硬件功能分析，熟悉mcs-51系统指令及编程语言；
(3)2022.4.6-2022.4.19设计电路原理图；
