电机控制装置的设计

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1、第!!卷第&期河北建筑科技学院学报4?@A!!;?A&!""#年*月B?9CDE@?FGHIH>=DJK>K9KH?F2CLM>KHLK9CE@NL>HDLHEDO/HLMD?@?PQ0ECA!""%#############################################################文章编号：&"")$()%*（!""#）"&$""+*$"!电机控制装置的设计邬彦辉（中国石油大学信息与控制工程学院，山东东营!#)"""）摘要：本文介绍了用+",&’(-.单片机实现三相电的电参量

2、测量的方法。根据该方法设计出一种智能保护装置，该装置可以测量并显示各种电参数、停运故障原因，可以遥控设置各种保护参数。该装置电路简单，功能完善。关键词：单片机；电压电流检测；电量测量；反时限保护；交流采样中图分类号：/0*"&1!文献标识码：2油田的环境比较恶劣，工况不稳定，例如：抽!1"电流测量方法油机的三相电机在抽油机下行时负载较轻，功率因数很低，有时甚至出现发电现象；在抽油机上行测量方法与电压测量类似，采用电流型电流时负载较重，电流较大。目前市场上的普通电能互感器，经精密运算放大器放大后，将其变换为含表不能真

3、实测量抽油机三相电机的实际用电量，有!1#4直流成分且峰$峰值小于#4的脉动直流并且不能遥控进行数据交换，抄表困难。为此，我电压信号，该信号通过低通滤波器后进入们采用单片机开发了一种新颖的测量装置，该装+",&’(-.的256端口，由单片机采样、计算得到置除了具备测量准确、抄表方便等功能外，同时可电流的有效值。计算公式如下。以对电机实现各种必要的保护。&;=8->:!（=<）:=（<）";<8&!有关电参量的测量方法式中;为时间/内的采样点数；->为电流比例系数。同样，在电路中用一个电容作相位超前补偿，可基本消除互

4、感器引起的相位改变。电流信号通!1!电压测量方法道各点波形如下。在此采用电流型电压互感器，电压互感器将!1#功率计算电压信号转换为32级的电流信号，经精密运算放大器放大后，将其变换为含有!1#4直流成分且峰如前所述，对于三相三线制电路，不论电源和$峰值小于#4的脉动直流电压信号，该信号通过低通滤波器后进入+",&’(-.的256端口，由单片机采样、计算得到电压的有效值。计算公式如下。&;78-9:!7（<）:7（<）";<8&式中;为时间/内的采样点数；<9为电压比例系数。电压互感器的相位误差为常数，在电路中用一个

5、电容作相位超前补偿，可基本消除互感器引起的相位改变。电压信号通道各点波形如图&所示。收稿日期：!""#$%$&"$!’作者简介：邬彦辉（&’()$），男，河北保定市人，讲师，从事数据处理。2K河北建筑科技学院学报A33;年负载是否对称，不论负载是!型接法还是!接法，B538，频率C)/D9A都可以采用两表法测量三相总有功电功率。A）间接计算：由于已经算出了电压有效值#、设"相为公共相，#$"为$、"相之间的线电电流有效值&、三相总有功平均功率’，故功率因数压，#%"为%、"相之间的线电压，&$为$相的线电EF>!可

6、用以下计算公式计算得到EF>!)流，&%为%相的线电流，则三相总有功电功率瞬时’。值可表示为’()#$"(&$(*#%"(&%(#B.#.&式中#$"(、&$(、#%"(、&%(分别表示线电压#$"、线电流&$、线电压#%"、线电流&%的第(个采样点的采#其他样值。在一个周期+内的采样点数为,，则三相总有功平均功率的离散积分公式可表示为为了保护用电设备，增加了缺相与过流保护。-’,,通过计算得到的数据，可以判定是否出现缺’).["#$"（(）.&（$(）*"#%"（(）.&（%(）],()/()/相、过流现象。当出

7、现缺相时，单片机立即输出一式中-0为功率比例系数。个开关量信号，切断送向负载的三相电源；当电流大于额定电流（额定电流可以人工随时修改），即!1"功率因数测量方法出现过流时，按照反时限保护方式，延时一定的时功率因数是相电压与相电流之间的相位差!间后，由单片机输出一个开关量信号，切断送向负的余弦值。功率因数测量可采用以下两种方法。载的三相电源。同时记录下原因，便于排除故障。/）直接测量：将电压及电流信号经过零比较为了防止突然停电造成数据丢失，采用中断器同时引入23"/45-%的67&端口，通过对高速输方式进行掉电处理。

8、在处理程序中将数据保存在入器67&进行编程，就可以检测出电压电流信号数据存储器中（由电池供电），保证下次来电时重之间的时间差，从而计算出功率因数。新装载原有信息。$结束语由以上介绍可以看出，单片机在进行$DG转换时，使用的是交流采样法，与直流采样法相比，前者实现电路简单、易于调整，而且精度也比后者高。按照本文所提方法，我们设计出一种智能电机保护装置。装置采用