保護輸出端處理電路 - 智能電動機系統(tǒng)保護電路設(shè)計解析

　　保護輸出端處理

　　輸入輸出端采用光電隔離的方法，也是可以消除共模干擾，同時在保護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作對內(nèi)部的干擾。考慮到客戶使用控制電壓的不確定性和接觸器線圈容量，確認使用MYG14D821。

　　圖5　保護輸出電路

　　外部存儲技術(shù)和看門狗保護電路

　　使用外置存儲芯片X25043，SPI接口。微處理器內(nèi)置SPI控制模塊，方便的與該芯片接口，外部存儲技術(shù)保證了運行狀態(tài)和事件的記錄。低電壓復(fù)位和外部看門狗提高了保護器的可靠性。

　　圖6　外置存儲器和看門狗電路

　　主體與顯示單元通過RS485連接

　　考慮到使用環(huán)境的特殊性和要求的多樣性，主體與顯示單元之間連接也采用RS485 Modbus-Rtu協(xié)議連接，提高了顯示與控制的可靠性。保護器起著保護電動機的重任，對它的要求是既不能誤動，也不能拒動，而且必須快速。實時多任務(wù)的調(diào)度實際是通過時間片的輪換實現(xiàn)宏觀上的多任務(wù)效果。對于保護器而言，存在著三個重要的任務(wù)，等間隔的交流采樣，根據(jù)算法得到穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)電量數(shù)據(jù)；根據(jù)得到的數(shù)據(jù)判斷故障，故障計時、清零和脫扣輸出；人機交互界面。下圖以一個周波T=20mS，32點采樣為例（考慮到快速除法），32次采樣總時間為3.2mS，數(shù)據(jù)計算時間為9.72mS， 計時0.36mS，則人機交互的時間為6.72mS。這樣的任務(wù)調(diào)度即滿足了保護實時性要求，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

　　在對信號多次采樣的基礎(chǔ)上，通過軟件算法提取最逼近真值的數(shù)據(jù)。這種算法計算連續(xù)的周期的交流信號，精度高，抗波形畸變能力強。在使用這種算法時，也可同時采用連續(xù)平均值法、中值算法等數(shù)字濾波，提高保護器的抗干擾能力。本文針對低壓智能電動機保護器在實際使用中遇到的各種電磁兼容問題，根據(jù)微處理器系統(tǒng)的特點從硬件和軟件兩個方面，提出了抗干擾方法，獲得了良好的EMC性能。