電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電路設(shè)計(jì)圖解

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯電動(dòng)機(jī)保護(hù)器電路設(shè)計(jì)圖解 電動(dòng)機(jī)愛(ài)護(hù)器提高了電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的牢靠性和系統(tǒng)智能化要求，因此愛(ài)護(hù)器的牢靠運(yùn)行起著舉足輕重的作用，同時(shí)也對(duì)愛(ài)護(hù)器抗外界干擾提出了比較現(xiàn)實(shí)的要求。采納Freescale公司的高性能處理器MC9S08AW60($3.8740)。MC9S08AW60是Freescale公司一款基于S08內(nèi)核的高度節(jié)能型處理器，是第一款認(rèn)可用于汽車市場(chǎng)的微掌握器。可應(yīng)用在家電、汽車、工業(yè)掌握等場(chǎng)合，具有業(yè)內(nèi)最佳的EMC性能。電源端濾波處理利用電磁原理進(jìn)行硬件電路濾波是提高愛(ài)護(hù)器EMC 的有效方法。線路如下圖，經(jīng)熱敏電阻t、壓敏電阻RV1、電感L1、L2、差模電

2、容C1、共模電感L3、共模電容C2、C3組成的兩級(jí)濾波處理，很好的隔離了由于電源端的輸入和輸出干擾。PTC熱敏電阻器的主要用于過(guò)流過(guò)熱愛(ài)護(hù)，直接串在負(fù)載電路中，在線路消失特別狀況時(shí)，能夠自動(dòng)限制過(guò)電流或阻斷電流，當(dāng)故障排解后又恢復(fù)原態(tài)，俗稱“萬(wàn)次保險(xiǎn)絲”。依據(jù)線路的最大工作電流來(lái)確定選擇。壓敏電阻主要用于汲取各種操作浪涌及感應(yīng)雷浪涌過(guò)壓愛(ài)護(hù)，以防止這類過(guò)電壓干擾或損壞各種電路元件。依據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)受的浪涌電壓根據(jù)最大允許使用電壓和通流容量來(lái)選擇。其中，L1、L2、C1為抑制差模干擾，L3、C2、C3為抑制共模干擾。L1、L2鐵芯應(yīng)選擇不易飽和的材料及M-F特性優(yōu)良的材料。根據(jù)IEC-380平安技術(shù)指

3、標(biāo)推舉，圖中元件參數(shù)的選擇范圍為：C1=0.12uF;C2、C3=2.233uF;L3為幾個(gè)或幾十毫亨，隨工作電流不同而取不同的參數(shù)值。 圖1電源端處理圖 圖2電源端未濾波處理的試驗(yàn)效果 圖3電源端濾波處理后的試驗(yàn)效果 上圖為電源端是否使用濾波器，使用瑞士TRANSIENT 2000電磁兼容測(cè)試儀1000V 100KHZ 0.75mS條件EFT群脈沖試驗(yàn)，從TEXtronix TDS1012B捕抓到的信號(hào)比較，未使用濾波處理的電源輸出端產(chǎn)生了尖峰脈沖，會(huì)導(dǎo)致微處理器復(fù)位，甚至死機(jī)。信號(hào)端處理諧波和電磁輻射干擾會(huì)導(dǎo)致愛(ài)護(hù)器誤動(dòng)作，使電氣儀表計(jì)量不精確，甚至無(wú)法正常工作。在電動(dòng)機(jī)掌握回路中產(chǎn)生該類

4、干擾源為變頻器和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)講機(jī)。解決的方法有：一是信號(hào)輸入線膠合，膠合的雙膠線能降低共模干擾，由于轉(zhuǎn)變了導(dǎo)線電磁感應(yīng)的磁通方向，使其感應(yīng)相互抵消。二是內(nèi)部線路處理。如下圖，采納雙差分輸入的差動(dòng)放大器，具有很高的共模抑制比。在輸入回路中接RC濾波器、信號(hào)的輸入和輸出端使用專用器件、降低輸入輸出阻抗、牢靠接地和合理的屏蔽等措施。 圖4 信號(hào)處理電路 愛(ài)護(hù)輸出端處理輸入輸出端采納光電隔離的方法，也是可以消退共模干擾，同時(shí)在愛(ài)護(hù)繼電器的的輸出端并接壓敏電阻，有效的提高了繼電器的壽命，也降低了由于外部接觸器動(dòng)作對(duì)內(nèi)部的干擾?？紤]到客戶使用掌握電壓的不確定性和接觸器線圈容量，確認(rèn)使用MYG14D821。 圖5

5、愛(ài)護(hù)輸出電路 外部存儲(chǔ)技術(shù)和看門狗愛(ài)護(hù)電路使用外置存儲(chǔ)芯片X25043，SPI接口。微處理器內(nèi)置SPI掌握模塊，便利的與該芯片接口，外部存儲(chǔ)技術(shù)保證了運(yùn)行狀態(tài)和大事的記錄。低電壓復(fù)位和外部看門狗提高了愛(ài)護(hù)器的牢靠性。 圖6外置存儲(chǔ)器和看門狗電路 主體與顯示單元通過(guò)RS485連接考慮到使用環(huán)境的特別性和要求的多樣性，主體與顯示單元之間連接也采納RS485 Modbus-Rtu協(xié)議連接，提高了顯示與掌握的牢靠性。愛(ài)護(hù)器起著愛(ài)護(hù)電動(dòng)機(jī)的重任，對(duì)它的要求是既不能誤動(dòng)，也不能拒動(dòng)，而且必需快速。實(shí)時(shí)多任務(wù)的調(diào)度實(shí)際是通過(guò)時(shí)間片的輪換實(shí)現(xiàn)宏觀上的多任務(wù)效果。對(duì)于愛(ài)護(hù)器而言，存在著三個(gè)重要的任務(wù)，等間隔的溝通采樣，依據(jù)算法得到穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)電量數(shù)據(jù);依據(jù)得到的數(shù)據(jù)推斷故障，故障計(jì)時(shí)、清零和脫扣輸出;人機(jī)交互界面。下圖以一個(gè)周波T=20mS，32點(diǎn)采樣為例(考慮到快速除法)，32次采樣總時(shí)間為3.2mS，數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)間為9.72mS， 計(jì)時(shí)0.36mS，則人機(jī)交互的時(shí)間為6.72mS。這樣的任務(wù)調(diào)度即滿意了愛(ài)護(hù)實(shí)時(shí)性要求，又較快的響應(yīng)了參數(shù)設(shè)置。 圖7任務(wù)執(zhí)行關(guān)系在對(duì)信號(hào)多次采樣的基礎(chǔ)上，通過(guò)軟件算法提取最靠近真值的數(shù)據(jù)。這種算法計(jì)算連續(xù)的周期的溝通信號(hào)，精度高，抗波形畸變力量強(qiáng)。在使用這種算法時(shí)，也可同時(shí)采納連續(xù)平均值法、中值算法等數(shù)字濾波，提高愛(ài)護(hù)器的