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基于ATMEGA64的电机智能保护器设计和实现

刘云霞  
【摘要】:在现代工业生产乃至日常生活中,经常要用到各种各样的电动机,随着国民经济的不断增长,其需求量与使用量也在不断增加,成为国民经济生活中不可或缺的角色。但在实际的生产过程中,由于电网波动、负载冲击等影响经常造成电动机故障甚至损坏,对国民经济造成巨大影响,本文对电动机保护展开研究。 首先介绍了电动机保护的意义、发展现状和存在的问题,针对电动机各种故障特征建立了相应的数学模型,讨论了交流电流保护的理论和算法。然后介绍了电动机保护器硬件系统的构成和ATMEGA64单片机的特点,探讨了I2C现场总线及ModBus现场总线在电机保护器中的应用。 论文开发了一个电动机实时监控保护系统,该系统以计算机为上位机,通过ModBuS现场总线连接各电动机保护系统构成通讯网络,可对多个电动机的工作状态进行实时监控和保护。上位机可以通过ModBus总线远程监测网络上每个保护器的工作状态和得到电动机的运行参数,设定电动机保护器参数。电动机保护系统以ATMEGA64单片机为核心CPU,通过交流采样测量电动机运行时的三相电流,并通过傅立叶算法计算出三相实时电流有效值、负序、零序电流来实现对电动机的综合保护。论述了合理分配单片机CPU资源和建立ModBuS通讯协议的方法。最后,通过有效的实验,验证了该系统的有效性和实用价值。


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