论文摘要
电动机是将电能转化成机械能的装置，用作拖动各种生产机械的动力。电动机因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点，在国民经济中占有举足轻重的地位。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。文中首先分析了TPIM（Three-Phase Induction Motor）的常见故障，以对称分量法为依据，采用检测过流幅值、负序电流、零序电流的方法，并综合考虑电压、温度等参数，得出了TPIM故障的准确判据，确定了各种故障的保护措施，对TPIM实现了三相短路、堵转、过载、相间短路、断相、三相不平衡、短路接地、漏电、超温、欠压、过压、起动时间过长、频繁起动等保护功能；在故障诊断上，实现了基于实时专家系统的TPIM故障诊断；在硬件实现上，以TI公司的TMS320F2812为核心，外接点阵液晶显示器、按键等外设。其具有中文显示、菜单式操作、故障自诊断、参数调整灵活、保护功能完善等特点。这样便实现了TPIM保护的智能化。软件采用模块化的程序设计，模块化编程使程序开发更有效，小块程序更容易调试和修改。程序采用C语言和汇编语言混合编写，用C语言设计软件的调度程序以及对速度要求不高的控制部分的相应程序，而用汇编语言设计运行速度高的处理模块程序，供C语言调用，这种混合语言编程方法可实现最佳的软件设计方案，从而达到兼顾速率和效率的要求。文中完成了保护算法和程序的设计研究，阐述了整个软件设计思路和程序实现的流程并实现了数据采样。该系统设计从软件设施和硬件设施两方面进行了对系统抗干扰能力的潜心研究与策划，构建了诸如：抑制干扰源、阻塞耦合通道、提高敏感设备的抗干扰能力、双接触器工作方式、数字滤波、加入空指令、设置看门狗、设置软件陷阱等具体抗干扰设施，从而提高系统工作的安全性和可靠性。限于时间关系、经费关系、人力物力等方方面面的关系，此课题涉及的后续工作，有待于下一届的师弟师妹们完成。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 课题研究背景和意义1.2 相关技术研究的现状与动态1.2.1 国内外相关研究的现状1.2.2 国内外相关研究的动向bb1.3 研究的主要成果第2章 TPIM的故障判据与保护方法2.1 TPIM故障类型及其主要特征2.2 TPIM保护原理与实现方法2.2.1 速断保护2.2.2 堵转保护2.2.3 过载保护2.2.4 负序电流保护2.2.5 短路接地保护2.2.6 漏电保护2.2.7 超温保护2.2.8 欠压保护2.2.9 过压保护2.2.10 起动时间过长保护2.2.11 频繁起动保护第3章 TPIM智能保护器的硬件设计3.1 硬件系统的总体设计3.2 微处理器模块3.2.1 芯片的选型3.2.2 实时时钟模块设计3.2.3 外扩EEPROM存储器3.3 温度测控模块3.3.1 铂热电阻测温电路设计3.3.2 保护方案的策划3.4 信号采集模块3.4.1 TMS320F2812的片上AD3.4.2 数据采集电路设计3.5 I/O开关模块3.5.1 开关量输入回路设计3.5.2 开关量输出回路设计3.6 人机界面模块3.6.1 键盘输入电路设计3.6.2 液晶显示回路设计第4章 TPIM智能保护器的软件设计4.1 软件开发环境4.2 软件基本功能4.3 TMS320F2812程序流程4.3.1 初始化4.3.2 主程序4.3.3 外部中断子程序4.4 数据处理4.4.1 全波傅氏算法的基本原理4.4.2 半周波傅氏算法4.4.3 一阶差分后半周波傅氏算法4.5 人机界面模块4.5.1 键盘子程序模块4.5.2 显示子程序模块4.6 保护处理子程序模块第5章 TPIM智能保护器的抗干扰设施5.1 概论5.2 抗干扰的硬件设施5.2.1 抑制干扰源5.2.2 阻塞祸合通道5.2.3 提高敏感器件的抗干扰能力5.2.4 采用双接触器工作方式5.3 抗干扰的软件设施5.3.1 数字滤波5.3.2 加入空指令5.3.3 设置看门狗5.3.4 设置软件陷阱第6章 TPIM智能保护器所用智能技术6.1 专家系统概论6.2 专家系统的构建6.2.1 知识库的构建6.2.2 推理机的策划6.2.3 知识库的更新与扩展第7章 总结与展望7.1 总结7.2 展望参考文献作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文致谢
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