基于CAN总线的电机保护装置研究
随着科学技术日新月异地发展，电机在各个领域的使用越来越频繁。由于工作在各个领域的不同环境中，对电的需求不断增加，尤其是需要精密产品的领域，对电机参数指标的要求也机提高。既要在初始设计中要求电机增加容量，又要集成度高，能适用在不断狭小的空间内。由此产生了不同种类的故障，对电机的保护得到重视。电动机主要由定子、转子组成，定子中通入电流，形成旋转磁场，转子切割磁场中的磁感应线，产生感应电流，电流与磁场相互作用产生电磁力，电磁力产生的电磁转矩驱动转子沿着磁场方向旋转起来。
本文根据一般电动机易发生的故障，设计了以单片机STC10F04XE为核心的高集成度电机保护控制器，实现了堵转、过载、低压、缺相等保护功能。电机保护器已逐渐往过去的机械式、电子式发展为智能型，电机保护装置逐步发展成为可在控制装置的触摸屏上显示电机的电流、电压等参数，利用触摸屏的屏显功能，可以实现在减少电机损坏的同时，又有利于故障诊断，有利于工业生产现场的故障及时处理以及快速恢复生产。电机保护装置兼具保护，测量，通讯于一体，具有独立的保护装置的报警出口。
本文设计的电机保护装置是以单片机STC10F04XE为核心，由综合保护模块，信号测量模块，通信模块组成。本设备具有4路开关量输入回路，开关量经过光耦隔离接入CPU;有4路开关量隔离输出回路，用于驱动线路接触器和报警继电器。本设备具有工作电源输入回路，AC220V输入经电源模块输出本装置所需二组直流电压:+5V（为CPU及其外围芯片提供工作电源）、+24V（为输入回路提供电源）。同时板上还设有一路CAN通讯接口作为工业控制网络接口，具有1路RS-232接口用于参数设定。I/O接口具有LED状态指示灯。
本文构建的电机保护系统，以PC机作为上位机，利用总线实现上位机与电机保护装置之间的通信。通过集中监视与控制计算机组成的电动机智能化控制中心，不但能测量电动机运行参数，做出统计分析，而且可实现对终端装置的遥测、遥控，进而使智能化管理，使电动机单台保护发展成为多台集中监控保护系统。
电机保护;单片机;远程监控;CAN总线
武汉理工大学
硕士
控制科学与工程
李志宏
2013
中文
TM307;TP368.1
69
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）