基于现场总线的智能电动机保护器设计与研究-买道传感网官网

提问者：匿名

时间：Mon Aug 24 14:55:20 CST 2020

Mon Aug 24 14:55:47 CST 2020

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电动机是各行各业中使用最广泛的电力设备，但其保护却没有受到继电保护工作者的重视，导致该装置效率低下。保护装置经常拒绝运行，导致电机烧毁或因误操作而跳闸。

　　近年来，随着计算机技术、自动控制理论和信号处理理论的不断发展，微机继电保护装置应运而生。与传统保护装置相比，这种新型保护装置具有强大的逻辑分析和处理功能、完整复杂的保护模式、故障记录和故障分析功能、易于实现网络管理等优点。它已成为电机保护的主要发展方向。

　　在查阅大量文献的基础上，介绍了国内外电动机保护的发展历史、现状和未来发展趋势，并指出其重要性。在理论与实践相结合的基础上，设计并实现了一种基于C8051F040微处理器、傅立叶算法和现场总线通信的新型模块化电机保护装置。

　　首先，根据对称分量法，分析了电机的各种对称和不对称故障。根据电动机微机保护的原理，总结了各种故障的判据，提出了一种可靠实用的微机保护方案。然后结合当前国际领先的电机保护装置设计理念，采用模块化结构设计方案，将电机保护装置分为保护单元和人机接口单元两部分。系统采用双CPU结构，设计并实现了一套由高速混合信号处理器C8051F040和单片机P89C669组成的微机保护控制装置。以高速混合信号处理器C8051F040为主芯片，完成信号采集、信号处理、保护和通信功能。单片机P89C669完成人机界面的所有功能。基于Modbus协议的RS-485总线用于两个模块之间的实时通信。这种双CPU结构具有并行工作和分工的优点，既保证了继电保护的快速性、选择性、灵敏性和可靠性，又实现了实时测量的高精度。另外，在电机保护系统中引入了现场总线RS-485和can两种总线。Can总线是一种可靠性高、结构简单、编程方便的现场总线。CAN总线在电机保护中的应用，以保护装置为节点，以高档PC机为服务器，构成了电机智能保护网络的基本框架。目前，RS-485总线广泛应用于工业领域。设计了一种保护装置的RS-485总线通信接口。因此，用户可以根据现场网络灵活选择通信接口。这样，实现了电机保护的智能保护、集中监控和管理。保护系统软件也采用模块化设计方法，可移植性强。

　　通过对保护装置样机的调试和分析，初步验证了系统硬件和软件部分设计的正确性。

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