远程智能电动机监控保护装置的设计与研发

论文摘要

保护、保证电动机的稳定运行,一直是机电控制工程领域的一个重要研究课题。随着我国电气电子技术的发展,智能型电动机监控保护装置已经在低压配电系统中成为了主要角色。本文在查阅了大量的相关文献资料基础上,以如何为低压电动机提供有力保障作为主要研究课题,结合工程应用需求和实际工作经历,综合采用嵌入式系统、微电子技术、通信技术等,开展了远程智能电机监控保护装置及其抗干扰等技术的研究和应用,设计了以PIC单片机为核心的,集测量、显示、保护、控制、联锁、通讯等功能于一体的远程智能电机监控保护装置；分别对目前电动机保护装置领域普遍存在的远程通讯、远程监控和远程诊断等问题进行了探索和实践；并就如何抑制电磁干扰问题、如何提高全量程范围内采样精度等问题给出了具体的解决措施。本文所设计的装置可广泛应用于石油、化工、冶金、电力等领域,经实际现场试用,确能为电动机的远程监控、诊断、保护提供有较的实现手段和支持技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 概述电动机保护的重要性
• 1.2 电动机保护技术的现状与发展
• 1.2.1 电动机保护技术的现状
• 1.2.2 电动机保护技术的发展
• 1.3 课题的研究内容
• 1.4 课题内容安排
• 第2章 电动机故障原理分析及保护措施
• 2.1 故障分析原理
• 2.2 电动机故障概述
• 2.2.1 对称故障
• 2.2.2 不对称故障
• 2.3 常见保护措施
• 2.3.1 不平衡、缺相故障保护措施
• 2.3.2 接地故障保护措施
• 2.3.3 堵转故障保护措施
• 2.3.4 过流故障保护措施
• 2.4 本章小结
• 第3章 保护装置的系统组成和硬件设计
• 3.1 系统功能需求
• 3.2 硬件电路构成及作用
• 3.3 硬件电路设计原理
• 3.4 硬件电路模块化设计
• 3.4.1 单片机接口电路
• 3.4.2 PIC18F4520外存储扩展电路
• 3.4.3 按键电路设计
• 3.4.4 数码管显示电路设计
• 3.5 采样电路设计
• 3.5.1 三相交流电采样电路
• 3.5.2 接地电流采样电路
• 3.6 本章小结
• 第4章 保护装置的软件设计
• 4.1 程序结构简介
• 4.2 主程序模块
• 4.3 定时器中断程序模块
• 4.3.1 0.5ms定时器中断服务程序
• 4.3.2 键值和外部输入判断程序
• 4.3.3 A/D采样程序
• 4.3.4 故障判断程序
• 4.4 显示和外部执行程序模块
• 4.5 本章小结
• 第5章 抗干扰技术及其应用
• 5.1 干扰现象形成分析及抗干扰基本理论
• 5.1.1 干扰源
• 5.1.2 耦合途径或传播通道
• 5.1.3 敏感设备
• 5.1.4 抗干扰的基本理论
• 5.2 硬件系统抗干扰设计
• 5.2.1 隔离抗干扰技术
• 5.2.2 滤波电路抗干扰设计
• 5.2.3 印刷电路板抗干扰设计
• 5.3 软件系统抗干扰设计
• 5.3.1 指令冗余技术
• 5.3.2 "看门狗"（WATCHDOG）技术
• 5.3.3 掉电保护
• 5.3.4 软件数字滤波
• 5.3.5 防抖动程序
• 5.4 本章小结
• 第6章 远程监控保护系统的应用
• 6.1 远程监控系统组成
• 6.2 RS-485通信接口
• 6.2.1 RS-485通信接口简介
• 6.2.2 RS-485通信接口设计
• 6.2.3 RS-485读取的数据类型
• 6.3 监控系统运行测试
• 6.3.1 通信测试
• 6.3.2 保护功能测试
• 6.4 本章小结
• 第7章 结语与展望
• 7.1 结语
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢