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1 電動機保護器故障判定原則 
　　1.1 故障分類 
　　可以將電動機的故障類型分為兩大類，即對稱性故障和非對稱性故障。對稱性故障分為短路、過壓、功率低下等。這類故障對于電動機的機械轉(zhuǎn)力影響非常大，易損壞機器。甚至可損壞電阻絲。而非對稱性故障的判斷標準是是否接地。 
　　1.2 故障信息的收集和分析 
　　關(guān)于電動機保護器的故障成因以及特征應(yīng)該在故障發(fā)生時做到及時的數(shù)據(jù)收集工作，這成了智能型電動機保護器能否正常工作的關(guān)鍵所在。當(dāng)故障在三相對稱的工作狀態(tài)下，應(yīng)該采取對于電流幅度的限制進行對電動機的保護。如果進入非對稱的工作狀態(tài)，可以考慮通過幅度電流保護電動機所形成的熱動力。 
　　1.2 電動機保護機制 
　　1.2.1 短路保護保護方案 
　　如果電動機發(fā)生故障是短路，那樣必須迅速作出處理，因為如果短路電流過大，會瞬間產(chǎn)生巨大的電流電壓，將一瞬間燒毀電動機，造成巨大損失，所以有關(guān)于電動機的短路保護，必須能迅速進行。當(dāng)故障發(fā)生時，電動機能快速檢測到故障點，并做出反應(yīng)切斷電源，防止事態(tài)進一步惡化。 
　　1.2.2 過壓欠壓故障的解決方案 
　　過壓以及欠壓的故障也是影響電動機工作的一個主要原因。對于這兩種故障也應(yīng)該及時切斷電源進行故障排查。如何區(qū)分過壓還是欠壓具體公式如下： 
　　過壓故障：當(dāng)U>Ugv時，T　　欠壓故障：當(dāng)Uxy　　針對不同的故障原因，利用公式計算得出，然后切斷電源后進行搶修工作。 
　　1.2.3 過載保護 
　　過載電壓有一個數(shù)值限定范圍。并且存在一定損毀電動機設(shè)備的危險。當(dāng)發(fā)生電壓過載的時候，如果在數(shù)值限定范圍內(nèi)，可以不切斷電源，但要緊密監(jiān)視。如果數(shù)值很快超過限定范圍，就要及時的停止電動機工作，讓過載產(chǎn)生的大量熱量迅速散去。如何區(qū)分過載保護的時間，可以根據(jù)過載電流一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量值進行判斷。單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越大，允許通過的時間就越短。 
　　1.2.4 接地故障處理 
　　對于電動機發(fā)生接地故障時，應(yīng)該首先判斷電機機組的工作是否正常，如果正常，百分之九十可以判斷為接地故障。故障造成的電流信號和地線信號信息的不同步。利用這個機理可測得電路的接地故障點。 
　　1.2.5 斷相故障保護 
　　如果電動機出現(xiàn)斷相故障，必須引起工作人員的高度重視，因為斷相故障是所有故障中危害最大的一個。斷相故障一旦持續(xù)一段時間必然損壞電動機，所有基本的故障原因通常有以下兩點：（1）供電電源線故障。供電電源線一旦直接斷開，將會造成斷相故障。（2）定子的電源線圈纏繞問題，會造成斷相故障。 
　　2 電動機保護器關(guān)于電流信號采集的設(shè)計 
　　2.1 電流設(shè)計的采集分析 
　　電流數(shù)據(jù)的采集方式是通過對電動機運行時進行數(shù)據(jù)收集的。對于正弦交流信號的周期進行了解的同時在負周期進行數(shù)據(jù)的采集。將電壓信號直接傳輸給單片機。在負周期內(nèi)，采取整波整流的傳輸方式，將信號傳輸出去，然后在正周期的范圍內(nèi)進行采樣分析。這樣保證了數(shù)值的準確性以及真實性。關(guān)于電動機電流設(shè)計的信號采集分析應(yīng)該包括：電流傳感器、采樣電阻、信號收集器、精密電路傳輸以及模擬電路開關(guān)。 
　　2.2 電流分析處理 
　　2.2.1 數(shù)據(jù)采集分析 
　　數(shù)據(jù)電流的采集應(yīng)該采取間隔抽樣法。對于工頻在50Hz以內(nèi)的電流，應(yīng)該以半個電流為周期，設(shè)定一個周期內(nèi)的采樣次數(shù)為20次，利用好AT8860單片機的工作機理，在12MHz時，確定機器每個周期的時間。采取1000個節(jié)點為一個周期的指令。保證在每個電流周期內(nèi)能完成20次的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。 
　　2.2.2 數(shù)據(jù)的處理 
　　關(guān)于收集上來的數(shù)據(jù)應(yīng)該進行及時的處理，對于每個周期內(nèi)采集上來的20個數(shù)據(jù)，利用數(shù)學(xué)建模進行科學(xué)的分析。對于分析的數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，分析曲線圖確定故障的原因。 
　　3 關(guān)于電動機保護器的設(shè)計 
　　3.1 硬件主芯片的選取 　　AT8860單片機是一種低功耗、高效率的微型處理器。可以拓展到64位Flash閃存。與工業(yè)級的各類產(chǎn)品和接口完全兼容。另外AT8860的靜態(tài)操作執(zhí)行邏輯，可以選擇節(jié)電模式，在電動機閑暇時間可以使CPU達到最低功耗，節(jié)約電能。并且對于QAM以及接口的設(shè)定可以中斷因故障產(chǎn)生的操作。 
　　3.2 欠壓保護電路的設(shè)計 
　　對于電壓的故障保護模式，應(yīng)該在電動機運行的同時進行電路系統(tǒng)的檢測。避免因為電動機在運行時因為過壓或欠壓的故障而出現(xiàn)對于電動機的損害。這時應(yīng)該將額定的電壓380V電壓變成額定的電壓值。當(dāng)實際的電壓值發(fā)生巨大變化時，變換的值應(yīng)該呈線性關(guān)系。為了滿足單片機的收集數(shù)據(jù)要求，可以大規(guī)模的利用電阻分壓機制，對兩端等效電壓進行電阻分壓。保證誤差在可控范圍之內(nèi)，并且控制電壓對于等效電阻的影響，應(yīng)該及時的采取電壓保護措施，讓電壓跟隨電路的變化而變化，但浮動不要超過欠壓保護的限定范圍。經(jīng)過分壓之后的電壓信號，必然將交流電流變成了整流且波動的直流信號。電壓的故障率也應(yīng)該采取電壓比較的方式，對整個周期內(nèi)的電壓值進行限定。當(dāng)數(shù)據(jù)達到110%以上時，應(yīng)該保證電流不受到外界的干擾，通過AT8860單片機對電流進行傳輸。判斷時候形成故障。 
　　3.3 對三相電流以及電壓數(shù)據(jù)求和 
　　判斷是否出現(xiàn)接地故障，確保放大電壓值為零。如果發(fā)生接地故障，可以將輸入端進行邏輯層面的接地。 
　　3.4 對于EEROM的選擇 
　　對于系統(tǒng)中EEROM的設(shè)備，應(yīng)該進行合理的應(yīng)用，因為這些數(shù)據(jù)的經(jīng)常性變動，所以要求關(guān)于EEROM得到的數(shù)據(jù)不能丟失，傳統(tǒng)的RAM以及ROM儲存方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今電動機保護器設(shè)計的要求，采用新型的EEROM可以對于實時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行讀寫。滿足關(guān)于保護器的設(shè)計要求。 
　　3.5 環(huán)境溫度檢測保護器的設(shè)計 
　　電動機保護器根據(jù)環(huán)境溫度進行檢測，當(dāng)周圍的環(huán)境溫度因為負載等原因熱量超出限定值的時候，環(huán)境溫度檢測保護器就會報警。該設(shè)備的工作原理是利用R6級別的熱敏電阻，實時檢測電動機保護器周圍的情況。將集成電路中的D2，D1的分壓器對熱敏電阻進行分壓設(shè)計。保證熱敏電阻對除了電動機之外的熱量不那么敏感提高D1，D2對溫度的抗干擾能力。在正常運轉(zhuǎn)的情況下要保證D1，D2兩端的低電壓。確認CPU的狀態(tài)是否合理。對于異常數(shù)據(jù)反饋給AT8860的時候能及時預(yù)警。 
　　3.6 脫扣輸出電路的設(shè)計 
　　單片機作為一個脈沖信號，應(yīng)該直接作用與驅(qū)動脫扣器。將接口處的電路功率在工作時候放大到一定倍數(shù)，這樣能有效的防止外部設(shè)備對于信號的干擾，除此之外還應(yīng)該給脫扣輸出設(shè)備增加抗干擾措施，防止出現(xiàn)問題。讓正常情況下的RCO電平，能夠以D1，D2為基礎(chǔ)對于單穩(wěn)態(tài)的信號進行阻止。讓脫扣處的160式線圈能夠平穩(wěn)輸出電壓。保證CPU接受的脈沖信號的準確性，如果集成電路開發(fā)板處于高阻值狀態(tài)，應(yīng)該對D2進行充電，保證電壓在限定范圍內(nèi)。 
　　4 結(jié)語 
　　對于電動機在日常運行時出現(xiàn)的各種故障，應(yīng)該在各種外界條件排除之后，考慮電動機保護器的影響水平。提出具體的保護措施。當(dāng)電動機在平衡狀態(tài)下，應(yīng)該考慮負載的影響，在非平衡狀態(tài)下要考慮電流電壓對于電動機工作的影響。并且文章對電動機最為常見的幾種故障進行分析，保證在設(shè)計電動機保護器的過程中能夠理解故障的原理，設(shè)計上能做出針對性的解決方案。對于可能出現(xiàn)的電動機故障，無法排除時，先切斷電源，再尋求解決方案，千萬不要抱有僥幸心態(tài)繼續(xù)使用電動機，防止損壞電動機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。文章也從電動機保護器的角度闡述了有關(guān)于保護機制的設(shè)計，在整流和分流的過程中，如何將采集上來的異常數(shù)據(jù)進行收集和分析。將電流數(shù)據(jù)多倍放大，滿足電流周期的數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)準確的數(shù)據(jù)分析。 

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