基于dsp的智能電機保護器設計

1、基于DSP的智能電機保護器設計前言前言由于生產自動化及各種自動控制、順序控制設備的出現(xiàn)，要求電機經(jīng)常運行在頻繁的起動、制動、正反傳、間歇以及變負荷等各種方式。電機的運行要求越來越高。同時，由于電機與配套機械連在一起，當電機發(fā)生故障時，經(jīng)常波及生產系統(tǒng)。因此，對電機實行有效的保護是保證生產系統(tǒng)正常工作的一項重要任務。隨著科學技術的發(fā)展，電機保護裝置中逐漸使用了電子保護裝置。在國外，目前電子保護裝置已在電力系統(tǒng)和電機保護裝置中獲得了廣泛應用

2、，國內也開始推廣[1]。電子保護裝置的優(yōu)點是：基本上由靜止元件組成。它動作速度快，不存在機械位移和磨損，精度和壽命一般均比有觸點繼電器高，耐沖擊和振動，可靠性好。另外，電子電路動作功率小，靈敏度高。數(shù)字信號處理器(DSP)具有流線型操作功能和單周期完成乘法的結構，由其組成的系統(tǒng)能實時進行頻譜分析。高速14位AD轉換器MAX126帶多路開關和采樣保持器，非常適用電機信號的采集。為了實現(xiàn)對電機的可靠保護，提出了以TMS320LF2407的為

3、核心，對過載、輕載、不平衡、斷相、過壓和欠壓等常見故障具有綜合檢測保護功能的智能電機保護器。1系統(tǒng)基本原理和設計思想系統(tǒng)基本原理和設計思想電機運行中常常會出現(xiàn)不正常的運行狀態(tài)。這些不正常的運行狀態(tài)包括：過載、堵轉、短路、輕載、不平衡、斷相、過壓、欠壓和漏電。電機保護是在檢測三相電壓UA、UB、UC，三相電流IA、IB、IC和漏電流IL的基礎上做出的。具體過程如下：(1)設置各個參數(shù)，由PC機發(fā)出控制信號；(2)采樣三相電壓、三相電流和漏

4、電流，得到實時值；(3)利用FFT算法對數(shù)據(jù)進行處理和計算，得到三相電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率以及功率因數(shù)；(4)判斷電機是否處于不正常的運行狀態(tài)；(5)通過RS485接口把數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示部分，顯示在LCD上。系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。CPU選用TI公司的TMS320LF2407，其豐富的硬件資源在系統(tǒng)中得到了充分的應用，加上少量的外圍器件，就構成了一個功能完善、簡便適用的系統(tǒng)。圖2DSP和MAX126的接口2.32.3顯示

5、電路顯示電路顯示電路以AT89S52為核心，液晶顯示模塊采用MGLS240128T，接口電路如圖3所示。液晶顯示模塊控制器T6963C的數(shù)據(jù)總線DB0~DB7與AT89S52的P0口相連。T6963C的讀寫控制信號RDWD分別由AT89S52的外部ROM讀寫控制信號RDWD控制。CE是片選信號，由AT89S52的P2.7控制，低電平時選通。CD為寄存器選擇信號，輸入低電平表示本次讀寫的是數(shù)據(jù)；輸入高電平表示本次寫的是命令，讀的是T696