基于CAN总线的电动机保护装置研制

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1、_一—一~逻竺粱竺赶壑生垫望‘一一一~一一一一摘要电动机是各行各业应用最广泛的动力设备。以往由于每台电动机容量不大，电动机保护不为继电保护工作者所重视，保护装置经常出现拒动而使电机烧毁，或者由于保护装置的误动从而跳闸;对于中大型电机来说，由于保护技术落后，其烧损情况更为严重，直接经济损失巨大。以往为保证电机的安全稳定运行，常常需要工作人员定期检修与维护。然而这种人工方法不仅需要耗费大量人力、物力、财力，而且无法保证设备故障能够被及时发现与排除。近年来，随着计算机技术与自动控制理论的不断发展，出现了

2、以微处理器为核心的微机继电保护装置。与传统的保护装置相比，这种新型保护装置具有5'l大的逻辑分析与处理功能、可实现性能完善且复杂的保护原理、可兼有故障记录与故障分析功能、易于实现网络化管理等显著的优点，成为电机保护装置的主要发展方向。本文采用对称分量法分析理论，以80C196KC16位单片机为核心，充分利用其功能强大的信号处理能力，设计完成了具有智能化故障诊断与保护功能的新型电动机保护装置;采用CAN总线技术构成通讯网络，使之从传统意义上的保护装置，进一步发展成为集测量、控制、诊断、通讯功能于一体

3、的新型电动机终端单元。在保护功能设计上，分析了各种对称性故障和不对称性故障的发生特点，给出了针对各种故障的具体诊断方法与保护动作判据，解决了常规保护装置中存在的问题;在通讯协议的设计上，根据CAN总线的特点，设计了一套相对完整的通讯协议，提高了数据传输过程的可靠性。最后，本文对保护装置工作现场可能遇到的干扰进行理论上的分析，并在此基础上给出了具体的抗干扰方法。实验证明效果良好，从而提高了保护装置的抗干扰能力和工作可靠性。关键词CAN总线;电动机保护;故障诊断哈尔滨工业大学工学硕十学位论文Abstr

4、actMotoristhemostwidelyuseddynamicequipmentinallfields.Inthepast，becausethecapacityofeachmotorisnotverylarge，theimportanceofmotorrelayprotectionisnotconcernedseriouslyandtheprotectivedeviceoftenrefusetoactandthusleadtothemotortobedestroyed.Tothemiddle

5、andlargesizemotors，becauseoftheoutmodeoftheprotectivetechnology，thedamageofmotorisseriousandthedirecteconomiclossisgreat.Inthepast，inordertoensurethemotortooperatesafely，theworkerswererequiredtochecktheandmaintaintheequipmentregularly.Butthisman-madem

6、ethodnotonlycostsagreatdealofmanpower，materialandfinancialresourcesbutalsounabletoensuretodetectandfixthefaultsintime.Sotheimportantpowerdevicemustbeequippedwiththeoperationstatemeasurementandprotectivedevice.Inrecentyears，withthedevelopmentofcomputer

7、technologyandautomationcontroltheory，microcomputer-basedrelayprotectiondevicehascomeintobeing.Comparedwithtraditionalprotectivedevices，thisnewtypeofprotectivedeviceshasthepowerfulfunctionoflogicalanalysesanddatatreatment，easytofulfillnetworkmanagement

8、andotheradvantages，andhasbecomethemaindirectionofdevelopmentofmotorprotectiondevice.Inthisarticle，thesymmetricalanalysistheoryisadopted，thetechnologyof16bitsinglechipmicroprocessor80C196KCisapplied，makingfulluseofit'spowerfulcapturefunctiontoo