三相异步电动机保护系统的设计毕业论文

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1、三相异步电动机保护系统的设计毕业论文目录摘要IABSTRACTII前言V1绪论12电动机保护原理32.1异步电动机运行原理32.2电动机故障分析32.3电动机保护原理分析42.3.1过流保护52.3.2负序电流保护52.3.3零序电流保护62.3.4电压保护62.3.5过热保护62.4本章小结63硬件电路设计73.1概述73.1.1硬件系统技术要求73.1.2硬件设计综述73.1.3各部分简介83.2处理器模块83.2.1ATmega16单片机的主要特点83.2.2ATmega16单片机的内部结构93.2.2.1AT

2、mega16单片机的CPU核心93.2.2.2ATmega16的引脚功能介绍103.2.3处理器模块的电路设计113.3键盘模块123.4显示模块133.4.1液晶显示原理133.4.2液晶显示器的特点133.4.3LCD1602液晶显示器133.5数据采集模块163.5.1电压、电流信号处理163.5.2ADC模数转换173.6报警部分183.7本章小结194系统软件设计204.1程序设计语言选择204.2软件系统整体设计214.3主程序设计21II4.3.1ADC处理部分234.3.21602液晶显示程序254.

3、4人机接口程序设计264.5参数调整子程序设计274.6本章小结28结论29参考文献30致谢32附录133附录234II前言前言在当今电力如此发达的社会，电动机是当前应用最广泛的动力设备，供电系统70%的电能是通过电动机消耗的。由于交流电机具有结构简单、制造方便、运行可靠以及价格低廉等优点，因而被广泛应用于工农业、交通运输、国防等领域。电动机所带的负载种类繁多，且往往是整个设备中的关键部分，因而，电动机的安全、稳定运行具有十分重要的意义。在实际的生产环境中，由于电网波动，负载冲击以及外界环境高温、高湿、粉尘等的影响，

4、导致电动机的安全运行受到很大的威胁。电动机的故障或不正常运行轻则影响设备功能重则造成设备损坏和其它安全事故，引起重大的经济损失，电动机保护器的研究就显得十分必要。据有关方面统计，全国每年电动机损毁数量在300万台以上，仅电动机的维修费用就在百亿元以上，因电动机不正常工作所造成的耗电量高达数十亿KWh，间接经济损失更是数目惊人。而且这一数字还在不断增长。另外，由于现代电动机设计、生产技术的提高，电动机的体积越来越小，导致电机内部电流密度显著增加；再加上现代化的生产工艺往往要求电动机经常在频繁的启动、制动、正反转以及变负

5、荷等多种状态下切换运行，电动机出现故障的概率更加难以确定，故障后导致的后果也更加严重。因此，无论从安全的角度还是从经济的角度来看，电动机保护器的研究有着深远的意义。2——1绪论国内电动机保护有以熔断器、热继电器为主的机械式保护方式，热继电器是建国以后从前苏联引进技术开发的金属片机械式电动机过载保护器，是长期以来我国电动机保护器所采取的主要技术方法。这种电动机保护器由熔断器、接触器、断路器及热继电器组成，控制方式主要分为以下四种：（1）熔断器—交流接触器—热继电器；（2）断路器—交流接触器—热继电器；（3）熔断器—断路

6、器；（4）熔断器—断路器—交流接触器—热继电器[1,2]。热继电器是用于保护电动机因过载引起过电流的置。热继电器在电子技术尚不发达的时代曾是电机过载保护的首选产品，利用的是双金属片热效应原理：双金属片是由两片不同膨胀系数的金属铆合而成，通过的电流使它们产生热量，并向膨胀系数小的一边弯曲，弯曲的程度和电流的大小成正比，当电流超过热继电器整定电流的一定时间就会启动其中的脱扣装置，从而起到切断主回路达到保护的目的。热继电器具有反时限特性和结构简单、安装方便等优点；同时，它也有一定的缺陷，由于材料的热滞后效应导致热继电器有保

7、护时滞和对轻微堵转、过载保护欠佳的缺点[1,2]。由于上述缺点电动机容易长期运行在轻微过载状态，使电动机绕组产生热积累，绕组温升超过额定值，绕组绝缘老化，影响电动机使用寿命。另外，受制造工艺限制，热继电器的性能有一定的分散性，动作曲线与电动机实际保护曲线不协调，使电动机有效功率下降，严重时还会导致误动作。正因为如此，这种传统的电动机保护方法正在被逐步淘汰，新设备上已基本看不到它的身影。普通电子式电动机保护器是从上个世纪七八十年代开始，随着半导体技术、电子技术的发展及广泛应用，一批新的基于分立电子元件和中小规模集成电路

8、的新型电动机保护产品应运而生。此类保护器从保护取样方式上大致分为电压取样型和电流取样型。电压取样型电动机保护器主要针对电动机工作电压进行相应的检测来对电动机进行保护；电流取样型电动机保护器通过对电动机的线电流的变化检测来对电动机进行保护。我国电子式保护器是由晶体管型发展至集成电路型，装置功能基本满足电动机保护的要求。但是设计思路的限制导致这些电