电动机保护装置开题报告

电动机保护装置开题报告

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本科毕业设计开题报告

题目：电动机智能保护装置的设计

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本科毕业设计开题报告

题目电动机智能保护装置的设计来源工程实际

1、研究目的和意义

电动机作为现代工业动力源，异步电动机价格低廉、结构简单、机械性能较好，在各行业中获得了广范的应用。在传统的电动机保护装置大多由电磁元件装置和模拟电子式保护器完成，但其功能单一、精度差、稳定性不高，动作时间慢的特点无法满足人们对电动机保护可靠性越来越高的要求，其保护长期困扰着继电保护专业人员和运行人员，抓好电动机保护的研究与推广工作，对国民经济有着重要的意义，对其进行可靠有效的保护尤为重要。因此电动机保护的自控、集中监控和智能化自处理是电动机保护主要研究方向。

2、国内外发展情况(文献综述)

我国电动机保护装置大概经过了以下的几个发展几个阶断。

一、热继电器、熔断器、电磁式继电器：建国初期，我国引进苏联JR系列继电器。但热继电器等存在致命缺陷，包括整定粗糙、受环境影响大、误差大、重复性差、功能单一等。无法满足高要求，因此也就无法避免被淘汰的命运。

二、模拟电子式电动机保护装置：在上世界八十年代，由于半导体元件普及，涌出一批性能可靠、功能多样的电子式电机保护器。但这类产品仍存在一些无法避免的缺点，整定精度不高、采样精度不高、无法实现具有多功能为一体的全面保护。随着科技的发展，人们对电机保护要求也越来越高，希望电动机保护器结构简单，体积小，接线简单，这些都是模拟电子保护装置无法实现的。

三、数字式电机保护器：这类电机保护器主要以单片机作为电机保护器，可实现智能化综合保护，在采样和整定上有质的飞越，可对信号进行软件非线性校正，极大地降低了被测信号畸变的影响，真正实现了高度采样。电动机保护器正朝着智能化、综合化、高精度、高可靠性发展。

3、研究/设计的目标：

本设计的目标是以单片机为核心的电机保护系统，能够精准、快速、有效的检测出电动机故障，实现电动机及时有效的保护，对电动机的过压、过流、短路等故障进行实时检测，确保电动机安全运行。

4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：

电动机保护装置是分析三相异步电动机在运行中可能发生的常见故障，以单片机为中心控制部件，如短路、过流、低电压、过负荷、单相接地等。该系统具有自检、自诊断、故障参数记忆等功能。

系统分硬件部分和软件部分

一、硬件部分：

硬件部分主要由电压互感器、电流互感器、A/D转换器、单片机,报警，LED显示。系统先由

电压互感器与电流互感器检测出电压和电流滤波电路，信号经A/D转换器供给单片机进行运算，从而完成对电动机的过压过流等保护。过程如图1所示：

三相电压检测三相电流检测滤

波

电

路

A/D转

换

单

片

机

动作出口电路

触摸键盘

LED显示图1 系统框图

二、软件部分

软件部分主要由汇编语言完成，控制软件如图2所示：

开始

初始化

欠流过流过载

过压正常运行跳闸

报警信号及提示

图2 系统流程图5、案的可行性分析：

单片机技术在国内发展较早，应用技术在国内已经十分成熟，效果理想。另外单片机经济实惠并在国内应用广范，为该系统设计提供大量理论基础。本系统利用少量的外围设备，构成一个完善，性能优良的廉价实用的系统，为实现电动机保护装备低成本开发和更新换代提供了一条切实可行的路径。

6、设计产品的主要用途和应用领域：

该系统主要用于三相异步电动机的短路、过流、低电压、过负荷、单相接地等保护，保证了电动机的安全可靠运行。通过对电动机的智能保护，对提高生产效率和经济效益及节能具有重要的现实意义。

7、时间进程

第一周选择设计题目，并查找有关内容

第二周初步确定设计任务

第三周了解题目的实际引用领域

第四周去图书馆查找资料

第五周撰写开题报告并准备答辩

第六周设定总体的设计方案

第七周传感器选择设计

第八周单片机编程部分设计

第九周单片机外围电路设计

第十周键盘软件设计

第十一周显示软件设计

第十二周设计放大电路

第十三周滤波整形电路设计

第十四周绘制原理图

第十五周将进行有关的理论、试验和计算机仿真研究

第十六周系统调试

第十七周整理并撰写论文

第十八周准备答辩

8、参考文献：

[1] 汤蕰璆.电机学.2010

[2] 顾绳谷.电机及拖动基础.机械工业出版社.2010

[3] 胡汉才.单片机原理及其接口技术.2010

[4] 武予鲁.电动机及其综合保护装置的工作原理与使用.2004

[5] 张毅刚.单片微型计算机原理与应用.2004

[6] 宋凌风.于霞.程树康.异步电动机相关保护及相关实用电路.1993

[7] 许晓峰.电机拖动原理.高等教育出版社.2000

[8] 邵富春. 怎样保护电动机. 1997

[9] 孔德兴.高压异步电动机综合保护器的研究[J].焦作工学院报.2002

[10]鼓树生.单片机实践和系统设计.2007

[11]吕伟.一种基于现场总线技术的智能电动机控制保护装置.2005

[12]王越峰.基于单片机的电动机保护初探.矿山机械.2007

指导教师意见:

教师签字：

年月日毕业设计领导小组意见:

组长签字：

年月日