0 引 言
电动机作为一种拖动机械,因其具有结构简 单、价格低廉、使用维护方便等优点,在各个领域 被广泛采用。随着电子技术的发展和智能电动机 保护器技术的成熟,其普及率越来越高。
智能电动机保护器采用微处理器技术CONTROL ENGINEERING China版权所有,解决 了传统的热继整定粗糙、不能实现断相保护,重复 性差、测量参数误差大的缺点。保护器通过电流 来判断断相故障,软件模拟热积累过程的方法来 实现过载保护,保证了电机的可靠运行www.cechina.cn,而微处理 器强大的扩展性包括开关量输入、继电器输出, 4~20 mA变送输出、RS2485通信等很好地满足了 控制系统的“四遥”功能。
电动机保护器提高了电动机运行的可靠性和 系统智能化要求,因此保护器的可靠运行起着举 足轻重的作用,同时也对保护器抗外界干扰提出 了比较现实的要求。下面就从硬件和软件两个方 面提出可靠性设计。
1 硬件可靠性设计
1. 1 微处理的选择
采用Freescale 公司的高性能处理器 MC9S08AW60。MC9S08AW60 是Freescale 公司 生产的一款基于S08内核的高度节能型处理器, 是第一款认可用于汽车市场的微控制器,可应用 在家电、汽车、工业控制等场合控制工程网版权所有,具有业内最佳的 电磁兼容( EMC)性能。
1. 2 电源端滤波处理
利用电磁原理进行硬件电路滤波是提高保护 器EMC的有效方法。线路如图1所示,经热敏电 阻t、压敏电阻RV1、电感L1、L2、差模电容C1、共模 电感L3、共模电容C2、C3 组成的两级滤波处理, 很好地隔离了电源端的输入和输出干扰。PTC热 敏电阻器主要用于过流过热保护,直接串在负载 电路中,在线路出现异常状况时,能够自动限制过 电流或阻断电流,当故障排除后又恢复原态,俗称 “万次保险丝”。根据线路的最大工作电流来确定选择。压敏电阻主要用于吸收各种操作浪涌及 感应雷浪涌过压保护,以防止这类过电压干扰或 损坏各种电路元件。根据设计控制工程网版权所有,经受的浪涌电压 按照最大允许使用电压和通流容量来选择。其 中, L1、L2、C1 为抑制差模干扰, L3、C2、C3 为抑制 共模干扰。L1、L2 铁心应选择不易饱和的材料及 M2F特性优良的材料。按照IEC2380安全技术指 标推荐,图中元件参数的选择范围为: C1 = 0. 1~2 uF; C2、C3 = 2. 2 ~33 uF; L3 为几个或几十毫亨, 随工作电流不同而取不同的参数值。
按照式(1)计算C2、C3 的容量:
式中: Ii ───允许的交流漏电流;
f───电源频率;
U───电源供电电压。
图2、3分别为电源端未使用和使用滤波器, 并利用瑞士TRANSIENT 2000EMC测试仪1 000 V 100 kHz,在0. 75 ms条件下的EFT群脉冲试 验,从TEXtronix TDS1012B 捕抓到的信号比较, 未使用滤波处理的电源输出端产生了尖峰脉冲, 会导致微处理器复位控制工程网版权所有,甚至死机。
1. 3 信号端处理
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