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四通UPS電源全國(guó)總代理
惠州四通UPS電源總代理
系統(tǒng)硬件總體方案
根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)過程中三相異步電動(dòng)機(jī)所可能出現(xiàn)的故障,可以確定電動(dòng)機(jī)保護(hù)器所需具備的功能。其包括:?jiǎn)?dòng)時(shí)的過載、堵轉(zhuǎn)的保護(hù),運(yùn)行中過載的保護(hù),斷相的保護(hù),三相不平衡的保護(hù),過壓的保護(hù),欠壓的保護(hù)。
該保護(hù)器具有很強(qiáng)的人機(jī)交互功能,由于采用了字符型的液晶顯示模塊,使得用戶可以很清楚的了解到電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),以及在故障發(fā)生時(shí)能夠進(jìn)行相應(yīng)的故障顯示,便于進(jìn)行故障檢修。
同時(shí)該保護(hù)器還具有鍵盤輸入功能,允許用戶對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器進(jìn)行自行設(shè)定,有利于對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行更加有效的保護(hù),便于查找故障原因。而整個(gè)保護(hù)器的核心部分就是控制系統(tǒng)電路。電動(dòng)機(jī)的故障判斷,故障類型的判別就是由它來確定。同時(shí)它還負(fù)責(zé)控制繼電器動(dòng)作電路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。通過軟件的設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)可以進(jìn)行定時(shí)限與反時(shí)限的保護(hù)。
在控制系統(tǒng)電路的選擇上,由于Atmel公司的AVR系列UPS具有一系列的優(yōu)點(diǎn),所以我采用它作為控制的核心。
在采樣電路的選擇上,由于采樣電路是為控制系統(tǒng)電路提供被保護(hù)對(duì)象的各種狀態(tài)參數(shù)的電路,為了節(jié)約單片機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間,在選擇系統(tǒng)的采樣方案時(shí)選擇了可以最大的節(jié)約系統(tǒng)時(shí)間的直流采樣方案。因此在設(shè)計(jì)采樣電路時(shí)就必須對(duì)電動(dòng)機(jī)的各相分別進(jìn)行電流與電壓的采樣。為了保證采樣信號(hào)的可靠性,在整流之后必須進(jìn)行濾波,所以采樣電路包括整流與濾波兩個(gè)部分。
在調(diào)速電路的選擇上,采用星形三相交流調(diào)壓電路,只要依次給每個(gè)晶閘管以不同的脈沖就可以得到所需要的電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速。在顯示電路的選擇上,由于液晶顯示模塊具有體積小,功能多等優(yōu)點(diǎn),而且液晶顯示模塊與數(shù)碼管顯示電路相比最大的優(yōu)點(diǎn)就是除了可以顯示數(shù)字之外,還可以顯示中文字符和其他字母、數(shù)字符號(hào)。同時(shí)還可以自定義漢字和符號(hào)。所以選用液晶模塊較好。
在鍵盤方案的選擇上,由于用戶要通過鍵盤將各種保護(hù)數(shù)據(jù)輸入到保護(hù)器中去,從而使得保護(hù)器得到各種保護(hù)參數(shù)來完成保護(hù)任務(wù),所以本設(shè)計(jì)為減小中斷處理的時(shí)間和外部中斷觸發(fā),鍵盤電路采用獨(dú)立式非編碼鍵盤,軟件采用查詢式。
1.2 系統(tǒng)軟件總體方案
系統(tǒng)的軟件方面為了簡(jiǎn)化程序的設(shè)計(jì),在信號(hào)的采樣方面為了簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì)和節(jié)省系統(tǒng)時(shí)間,采用較簡(jiǎn)單的直流采樣。將液晶顯示程序、鍵盤掃描程序、采樣程序以及保護(hù)程序分別做成功能子程序,在主程序之中調(diào)用這些子程序,以此來實(shí)現(xiàn)整個(gè)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的各項(xiàng)功能,同時(shí)也方便以后系統(tǒng)軟件功能的升級(jí)。
2 智能保護(hù)器硬件設(shè)計(jì)
2.1 智能保護(hù)器主電源
保護(hù)器的主電路一般為三相交流調(diào)壓電路。它主要通過改變晶閘管的導(dǎo)通角來實(shí)現(xiàn)主電路的調(diào)壓,其框圖如圖1所示。