基于dsp的智能電機(jī)保護(hù)器設(shè)計(jì)

1、基于DSP的智能電機(jī)保護(hù)器設(shè)計(jì)前言前言由于生產(chǎn)自動(dòng)化及各種自動(dòng)控制、順序控制設(shè)備的出現(xiàn)，要求電機(jī)經(jīng)常運(yùn)行在頻繁的起動(dòng)、制動(dòng)、正反傳、間歇以及變負(fù)荷等各種方式。電機(jī)的運(yùn)行要求越來(lái)越高。同時(shí)，由于電機(jī)與配套機(jī)械連在一起，當(dāng)電機(jī)發(fā)生故障時(shí)，經(jīng)常波及生產(chǎn)系統(tǒng)。因此，對(duì)電機(jī)實(shí)行有效的保護(hù)是保證生產(chǎn)系統(tǒng)正常工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)保護(hù)裝置中逐漸使用了電子保護(hù)裝置。在國(guó)外，目前電子保護(hù)裝置已在電力系統(tǒng)和電機(jī)保護(hù)裝置中獲得了廣泛應(yīng)用

2、，國(guó)內(nèi)也開(kāi)始推廣[1]。電子保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是：基本上由靜止元件組成。它動(dòng)作速度快，不存在機(jī)械位移和磨損，精度和壽命一般均比有觸點(diǎn)繼電器高，耐沖擊和振動(dòng)，可靠性好。另外，電子電路動(dòng)作功率小，靈敏度高。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)具有流線型操作功能和單周期完成乘法的結(jié)構(gòu)，由其組成的系統(tǒng)能實(shí)時(shí)進(jìn)行頻譜分析。高速14位AD轉(zhuǎn)換器MAX126帶多路開(kāi)關(guān)和采樣保持器，非常適用電機(jī)信號(hào)的采集。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的可靠保護(hù)，提出了以TMS320LF2407的為

3、核心，對(duì)過(guò)載、輕載、不平衡、斷相、過(guò)壓和欠壓等常見(jiàn)故障具有綜合檢測(cè)保護(hù)功能的智能電機(jī)保護(hù)器。1系統(tǒng)基本原理和設(shè)計(jì)思想系統(tǒng)基本原理和設(shè)計(jì)思想電機(jī)運(yùn)行中常常會(huì)出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài)。這些不正常的運(yùn)行狀態(tài)包括：過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、短路、輕載、不平衡、斷相、過(guò)壓、欠壓和漏電。電機(jī)保護(hù)是在檢測(cè)三相電壓UA、UB、UC，三相電流IA、IB、IC和漏電流IL的基礎(chǔ)上做出的。具體過(guò)程如下：(1)設(shè)置各個(gè)參數(shù)，由PC機(jī)發(fā)出控制信號(hào)；(2)采樣三相電壓、三相電流和漏

4、電流，得到實(shí)時(shí)值；(3)利用FFT算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算，得到三相電壓、電流的有效值、有功功率、無(wú)功功率以及功率因數(shù)；(4)判斷電機(jī)是否處于不正常的運(yùn)行狀態(tài)；(5)通過(guò)RS485接口把數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示部分，顯示在LCD上。系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。CPU選用TI公司的TMS320LF2407，其豐富的硬件資源在系統(tǒng)中得到了充分的應(yīng)用，加上少量的外圍器件，就構(gòu)成了一個(gè)功能完善、簡(jiǎn)便適用的系統(tǒng)。圖2DSP和MAX126的接口2.32.3顯示

5、電路顯示電路顯示電路以AT89S52為核心，液晶顯示模塊采用MGLS240128T，接口電路如圖3所示。液晶顯示模塊控制器T6963C的數(shù)據(jù)總線DB0~DB7與AT89S52的P0口相連。T6963C的讀寫控制信號(hào)RDWD分別由AT89S52的外部ROM讀寫控制信號(hào)RDWD控制。CE是片選信號(hào)，由AT89S52的P2.7控制，低電平時(shí)選通。CD為寄存器選擇信號(hào)，輸入低電平表示本次讀寫的是數(shù)據(jù)；輸入高電平表示本次寫的是命令，讀的是T696