多回路矿用真空电磁起动器的控制器研究

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1、中文摘要矿用真空电磁起动器是煤矿井下供电系统中的关键设备之一，它的工作可靠性直接影响煤矿的生产和供电系统的安全，因此研制高性能的电磁起动器具有非常重要的现实意义。本课题旨在开发多回路矿用真空电磁起动器的控制器，从而实现矿用大型双速或单速电动机的多组合控制和保护。本文研究的主要内容包括：1)分析了3．3KV供电系统的优势，阐述了井下电机保护的内容和意义，并介绍了矿用真空电磁起动器的发展和现状。2)针对电动机过载保护建立了电机发热、散热数学模型，提出了利用软件模拟温升的保护方法；在分析小电流接地故障特点的基础上，本文应用零序功率方向原理选

2、择接地支路；此外，还对过压、欠压进行了分析，并给出了相应的保护措施。3)根据现场工况，确定了控制器的控制方式，制定了控制器的总体方案。该控制器以4片PICl8F系列高档单片机为测控中心，以主从方式，实现多台(最多六台单速电机)电机的多组合控制、漏电监测、漏电闭锁、过载保护、LCD实时显示现场工况等功能。4)完成了控制器的硬件设计和软件编写。硬件设计包括程控调理电路，漏电闭锁电路，急停闭锁电路，近控，主电压监测等。并根据模块化设计思想，应用PICC语言编写了主控板和通道板的程序。同时针对现场干扰源的特点，在硬件和软件上采取了相应抗干扰措

3、施。5)以开发板、调试器ICD2和集成开发环境MPLAB为开发平台，完成与系统相关的部分实验。实验内容包括MPLAB编译环境的设置，电压采集，向EEPROM及i2c设备24C01读写工况参数，交流有效值计算，I／O、定时器、中断等模块的应用等。本课题的目的是应用微处理器开发适用于井下恶劣工况、通用性好，高可靠性、人机界面良好、易于维护的多回路矿用真空电磁起动器，其设计思路对开发类似的产品具有一定的指导意义。关键词：电磁起动器PIC过载保护小电流接地漏电闭锁ABSTRACTVacuumelectromagneticstarterused

4、incoalinmeisoneofthemostimportantelectronicequipment，bywhichthesafetyofpowersupplysystemandproductionofcoalmineisdirectlyinfluenced．Thereby,itisofgreatimportancetodevelophigh-performancevacuumelectromagneticstarter．Thepurposeofthisprojectistodevelopthecontrollerofmultil

5、oopvacuumelectromagneticstarterusedincoalmine，thefunctionofwhichistoachievecombinationcontrolandprotectionsofhighcapaci够motors．Thecontentofthisthesisisasfollows：1)Theadvantageof3．3KVpowersupplyusedundergroundcoalmineisanalyzed，andthecontentandmeaningofmotorprotectionund

6、ergroundcoalmineispresented，besides，thedevelopment．andpresentstatusofvacuumelectromagneticstarterusedincoalmineareintroduced．2)Mathematicalmodeloftheheataccumulatedanddissipatingofmotorstoprotectoverloadfaultisbuilt．ThemethodofusingsoftwaretosimulatetemperatureriseCUl'V

7、eisintroduced．Theprincipleofhomopolarpowerisusedtoselecttheloopwhichisgroundingfaultonthebasesofananlyzingthecharactericsofgroundingcurrent．Analysistogetherwithrespectiveprotectionmethodsofovervoltageandunder-voltagefaultispresented．3)Accordingtotheworkingconditions，the

8、controlmethodofvacuumelectromagneticstarterispresented，theoverallplanismade．Thecontrollerisbasedon4piecesofPIC