电动机电流过载保护设计
Application Technology
应用技术
元主要完成数据的显示功能。为了测量准确性，在运行前需要对ATT7028进行软件校正，校正过后立即生效，这时可读取ATT7028各个寄存器中的测量数值。但是，一般当ATT7028在上电复位或异常原固重新启动后对于ATT7028才会有写
李丽广东科技学院广东东莞523083
【文章摘要】
智能电动机保护控制器是一个用于对交流电动机参数实现监测和保护电动机的装置，本次设计充分利用了ATMEGA64高性能，氢功耗，非易失性的程序和数据存储器及其高效的运算处理能力，针对电动机的运行过程的电流实时的检测与监控。本系统
具有智能化，自动化的待点。【关键词】
AVR单片机；电动机；电流检测
传统电动机是通过电流的热效应和电磁原理进行保护，但大多都靠机械实现电流分断.在一定情况下缺少可靠及安全性，已经确实无法满足现代化生产的保护要求，而为了国民工业生产的发展，研究新型的保护系统已经责无贷。本次设计采用实用新型的电动机保护装置，利用 ATMEGA64的相关性能及其高效的运算处理能力，针对交流异步电动机的运行过程的电流实时的检测与监控并且予以相应的控制。
1系统硬件设计
智能电动机保护控制器硬件结构可以划分为模拟信号采集、数据分析处理报警电路、继电器控制等模块。现对采样数据的滤波，计算与处理分析等：继电器模块实现对交流接触器的控制.从而控制电动机的启停
本文设计采用ATMEGA64单片机作为控制系统的主要核心。，
ATMEGA64
是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOs微控制器，本次设计利用 ATMEGA64的高速处理性能对电动机的电流实时监测。其运行过程频率来源为石英晶体振荡器，它是提供稳定电路频率的·种电子器件，利用石英晶体的压电效应来起振。由于ATMEGA64单片机可以支持的最高晶振频率为8MHZ，所以通过计算本次设计采用7.3728M的晶振已足够。并且为了保护单片机的电压等情况，或者随时控制单片机的工作，设计了按键手动控制单片机复位，同时在单片机的P3口上我们也连接了液晶显示.能够实时显示电动机的转速或者运行电流
电流检测处理电路设计如下图1所示。在电动机连接单片机之前，先将电动机的两相电流先经过TVA1421型交流电压电流通用互感器后，在此可以将5A的电动机运行电流变成5mA的测试电流电流。被检测的负载电流以一百借的比例进行缩小，在进行显示电流之前，系统应当自动进行相应换算。测试电流经滤波处理、放大后输出一个与电动机原始运行电流幅值等比、相位相等的信号，然后将此
信号直接接人ATT7028芯片。
ATT7028
在这里可以对电流进行相关参数的计算，例如幅值、相位、额率等.具有强大的数字信号处理能力，可以有效减轻了单片机的工作压力，同时提供方便的SPI通信接口便于数据读取。本文介绍的系统在应用获得较好的效果让其对电流的值，相位分析，将其结果通过DOUT传入MEGA64单片机进行分析，计算，显示。ATMEGA64 先发出片选信号CS(低电平有效),再给出审行时钟SCLK(在SCLK的上升措写数据，下降沿读取数据），再通过SPI接口写人1个8位的命令字，然后才能通过 SPI读取24位的数据
a a
图
REPOOT
O Dour
ATT7028
系统采用压电式蜂鸣器作为报警器件，即当受到外力导致压电材料发生形变时压电材料会产生电荷。同样，当通电时压电材料会发生形变.推动压电蜂鸣片发声。看管者听到蜂鸣器向后采取一些相关措施。若无看管者.则利用继电器开关控制电动机电源防止电动机过载烧坏。
系统软件设计 2
系统软件主要由：数据采集模块 MEGA64模块，报警模块、保护模块等组成。MEGA64单元主要用来进行数据处理，并进行故障模型的判断。液晶显示单
清算模块入口
开始
断是示事异调用消解子程序关量示，设置起始行，列地址
设置行号调用显示
没字模换并显示 + 超国
+
置起始地址0 设置起始地址
校正参数动作，正常运行状态时总是读取 AT17028的参数
电流分析法：通过频谱等信号分析方法对负载电流的波形进行检测从而诊断出电机设备故障的原因和程度。利用公式
即可判断电动机处于哪种故障状
态，其中1为电动机的实时电流有效值，电动机的额定电流。当1.05≤k<4时，此时电流过载，可以利用降速的方法来保护电动机；当4≤k<8时.有可能会发生堵转，即定子电流为额定电流的7－8倍，它可在短时间内烧毁电机，必领采取和过电流-样的保护方法；当k≥8时，此时电动机必会发生短路现象，必须立即停止电动机工作，检查排除短路故障之后，才能继续电动机工作，否则容易造成线路损坏，损坏电动机
在显示各项电力参数时.分若干屏加以显示。显示主控程序流程、清屏程序流
程、显示汉字程序流程如图2所示。 3结论
本次设计是对交流电动机的电流故障判断及控制，经过系统的硬件、软件设计及样品的调试，取得了较好的效果。该电动机保护控制器设计稍加修改，利用 ATT7028的相关特性，同样可以测量电压转速等其他参量，可应用到其它低压电器
的保护中去，具有很广的市场前景。【参考文献】
[1]王晓明.电动机的单片机控制[M] 北京：北京航空航天大学出版社， 2002.
[2]刘玉敏，因库，李部远，微机型异步电动机综合保护装置的研制[J].天建工程师范学院学报.2007 17(3).
汉字显示模块入口请定无章章至示或石
半屏显示设置起编行施址
液品数据存结器写
入00h
增址>63？ I+$ 行地址>？
超网
图2
设置起的划热力
使取汉季事积表取汉学上车服分显示
半部分送完？行号-行号+1
取汉字下半部分显示下率部分品示完了
返目
电子制作191