小功率交流电动机综合保护器设计毕业论文

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1、小功率交流电动机综合保护器设计毕业论文目录第1章绪论11.1电动机保护器研究的背景及意义11.2电动机保护器的历史和现状11.2.1以熔断器、热继电器为主的机械式保护方式11.2.2普通电子式电动机保护器21.2.3智能型电动机保护器31.3微处理器的发展特点41.4电动机保护器设计的主要工作和论文的各章节安排4第2章电动机保护原理62.1异步电动机的运行原理62.2电动机故障分类72.3电动机保护原理分析82.4电动机故障特征分析及保护判据92.4.1短路故障特征分析及保护判据92.4.2堵转故障特征分析及保护判据102.

2、4.3断相故障特征分析及保护判据102.4.4过载故障特征分析及保护判据122.4.5欠压和过压故障特征分析及保护判据162.5本章小结18第3章电动机保护器硬件电路设计193.1概述193.1.1电动机保护器硬件系统的技术要求19V3.1.2保护装置硬件设计综述203.1.3各模块研究213.2中央处理模块213.2.1STC90C58AD单片机的主要特点213.2.2处理模块电路设计223.3键盘、显示模块233.3.1键盘设计233.3.2显示设计243.4电源模块263.5数据采集模块273.6报警和保护动作执行模块

3、283.7通信模块293.8本章小结30第4章电动机保护器系统软件设计314.1程序设计语言选择314.2保护器软件系统整体设计324.3保护器主程序设计334.4键盘子程序设计354.5显示子程序设计364.6定时器及数据采集子程序设计374.7参数调整子程序设计384.8故障处理子程序设计414.9系统菜单式操作界面设计41第5章电动机保护器实验及可靠性验证425.1电动机保护器测量精度测试实验425.2电动机保护器过流保护实验（分段保护）425.3电动机保护器电压保护实验435.4电动机保护器轻载保护实验44V5.5电

4、动机保护器实验总结44第6章总结及展望45参考文献46致谢47附录1电动机保护器原理图47附录2电动机保护器PCB图47V第1章绪论1.1电动机保护器研究的背景及意义在重要的工矿企业中，0.4kV交流电动机作为原动力和执行器，得到了广泛应运。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。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

5、、粉尘等的影响，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

6、以及变负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。1.2电动机保护器的历史和现状1.2.1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)熔断器一交流接触器一热继电器；(2)断路器一交流接触器一热继电器；(3)熔

7、断器一断路器：(4)46熔断器一断路器一交流接触器一热继电器。热继电器是用于保护电动机因过载引起过电流的装置。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基十单片机控制的电动机保护器设计的目的。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

8、料的热滞后效应导致热继电器有保护时滞和对轻微堵转、过载保护欠佳的缺点。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