摘要：介绍了一种电机保护器的设计，系统采用adi公司的16位定点bf531处理器，adc芯片采用16位的ad73360。介绍了该电动机保护器的硬件部分设计，给出了热过载保护，轴功率和综合效率的计算方法。该保护器功能完善，既保证了电机的可靠运行，同时又能根据电动机的轴功率大小，保护电动机所驱动的设备。实验表明，该电动机保护器具有较高检测精度，完全能满足实际的需要。

关键词：电动机；电机保护器；bf531；轴功率；综合效率

中图分类号：tp271+．4    文献标志码：a    文章编号：1001-6848( 2010) 04-0091-03

     随着国民经济的快速发展和人们生活水平的逐步提高，人们在进行工业生产活动对，对生产系统的安全性，可靠性，高效性的要求也越来越高。电动机作为工业生产中的一种拖动机械，是所有动力系统的核心与基础。因此对电动机的监测，控制与保护就显得尤为重要。为此，本文基于blackfin531高性能处理芯片，以及能对三相电流和电压进行准同步采样的ad73360采样芯片，设计了能实时监控三相异步电动机运行的保护器。本文介绍了该保护器的硬件设计和部分软件设计思路。实验表明，表明该保护器具有较高的检测精度，完全能满足实际应用的要求。

  该电动机保护器的硬件设计思想是：通过信号调理与采样以及ad转换，由cpu计算出电压、电流和电功率等一系列参数，并能通过lcd面板进行显示，同时将电功率值以4 -20 ma模拟量送出并与外部进行通讯，通过键盘可以设定电机过载或欠载预值，一旦电机过载或欠载需报警继电器动作输出，并能实时计算电动机的负载率和综合效率。

  硬件系统框图如图1所示，采用bf531为处理器信号调理与ad转换用于对三相电流和电压信号进行调理后转换成数字信号送入dsp；可编程输入输出i/o口能对六路可编程输入点和四路可编程继电器进行编程，用户可以通过电动机保护器上面酌lcd液晶显示和按键进行操作；eeprom能保存用户设置的参数以及保存十次的故障记录，同时系统支持掉电保存功能。

   

    信号调理和数据采集是该电动机保护器的核心部分，其对三相电流和电压信号进行调理后转换成数字信号送入dsp。输入的三相电压经电阻分压网络按比例分压，线电流则由电流传感器测量得到。三相6通道的电流电压信号将输入到16位adc-ad73360/ad73360l，把调理后的电压和电流信号转换成数字信号，最后将采样数据送入bf531进行分析和处理。

    为了保证较高的精度，ad的采样率为8 khz，每次采样的采样数据通过dma直接送人bf531。由于每次数据的读取都必须包括三相的电压和电流共六个数据，因此b f5 31将监测每次数据读取中的第一个数据，当监测到第一个数据后，将开启定时器中断，限定该六个数据必须在30“s内读取完成，否则将不保存本次dma数据，将dma复位，准备读取下次采样数据，如果采样数据在规定数据内读取完成，将进入dma中断，取消定时器中断，将dma数据放人数据读取缓冲积存器，用于主程序对电参量的计算和处理[1-3]。

    通过计算电动机的热容量对电动机进行热过载保护。所谓的热容量是指在不影响绝缘寿命的前提t电动机所能耐受的****热量，电动机过载、三相不平衡、堵转、起动时间过长等因素均会引起电动机过热，即热量百分比超过********，此时电动机保护控制器应动作切除电源。根据电动机保护器的保护等级参数设定，可以算出保护器切除电源的动作时间为：

    式中，ie为额定电流；t为动作时间；i为工作电流；k为反时限时间常数，根据公式和不同保护等级动作时间计算得到的。

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