基于SoC的DW45断路器用欠压脱扣器研究与设计-开题报告.docVIP

2015 届毕业设计（论文）开题报告 二级学院： 学院 班 级： 11电Y3 学 生： 学 号： 指导教师： 职 称： 副教授 课题名称 基于SoC的DW45断路器用欠压脱扣器研究与设计 课题类型 毕业设计　 　　　　□ 毕业论文 起止时间 2015.3.～6.开题报告 （毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。字数为3000以上。） （毕业论文：含课题来源、研究价值，国内外研究现状，研究内容，研究方法，研究思路，论 文提纲，预期目标，时间安排及参考文献等。字数为3000以上。） 1课题简介 欠压脱扣器作为断路器内嵌的重要元件之一，对欠压脱扣中断路器分闸起着关键性作用。本文分析了现有欠压脱扣相关问题后，提出一种欠压脱扣器新方案。结合这种方案，就主电路、（system-on-chip）电路、开关电路以及主控流程等主要问题展开了讨论。最后给出了本方案的实际效果。 2课题的来源及现状 21课题的来源 脱扣器应保护电路的需要而产生并随着断路器发展而发展。断路器是指一类能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能在规定时间内关合、承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。 欠电压脱扣器是在它的端电压下降至规定范围时，使断路器断开的一种脱扣器，有延时或无延时当电源电压下降到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器；电源电压等于或大于85%脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能断路器闭合。 因此，当电路中电源电压发生一定的压降时，它能切断电源，使该电路中的电气设备避免损坏。使用时，应该注意欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。断路器作为电力系统中一种非常重要的开关器件，被广泛应用于各类电网的供配电系统的生产中，起核心的器件即为脱扣器。脱扣器在断路器中负责采集信号与控制执行元件来完成线路接通和断开的操作，所以脱扣器的性能关系着断路器是否能够以准确、高效的动作来实现对线路的控制和保护。 22课题的国内外现状 低压断路器是低压配电系统中的主要元件，其保护功能的触发是由脱扣器实现的。早期脱扣器的过载保护功能是利用了双金属片在通过人电流时受热产生变形，从而使机械系统动作来实现的。由于不同金属片的受热形变系数不同、所以可以近似模拟多种时间/电流特性曲线。其缺点是体积较大，过流保护特性不够理想。70年代开始出现了电子式脱扣器，90年代逐步推出了智能型脱扣器。智能型脱扣器由于采用了计算机技术、数字处理技术、控制理论、传感技术和通信技术等，使其功能更趋完善。除实现了各种保护功能外，还有监察显示功能、故障记录功能、通信等各种辅助功能，现已在低压配电系统中得到了广泛应用。 低压断路器主要用来对发电机、电动机、变压器和电缆等设备进行过载，短路和接地故障保护。脱扣器是断路器的中枢部件，它承担着断路器的各种保护、报警、显示与控制功能。 早期的脱扣器为电磁式的。其工作原理是利用双金属片在流过电流时发热变形而使脱扣器动作，这类脱扣器制造调整困难，精度低和可靠性差。 传统的断路器保护功能是通过脱扣器中机械系统的动作来实现的，其效果也不够理想。为了防止用电设备故障以及在供电网络出现异常时损坏用电设备，在传统断路器的基础上逐步开发出更可靠和更具保护性能的断路器。 随着微电子技术的发展，集成电路的出现，大大缩小了普通电子电路的体积，因而出现了以专用集成电路为基础的多功能脱扣器，从而促进了多功能断路器的发展。同时微型计算机技术的发展也为低压电器的智能化提供了条件。智能脱扣器是智能断路器的核心部件，它不仅能够提供普通断路器的各种保护功能，还能实时显示电路中的各种参数(电流、电压、功率、功率因数等)，以及和PC机进行通信等功能。 3设计任务及要求 3.1设计任务 本次设计为基于SoC的DW45断路器用欠压脱扣器的研究与设计。主要完成断路器功能特性、使用场合、内部结构等知识的学习，开展基于SoC的DW45断路器用欠压脱扣器的研究与设计，包括电路设计与仿真、软件设计与仿真，最终设计出PCB及全部软件。 3.2设计任务和要求 目标（指标）要求通过研究与设计，基本达到如下要求。 （1）额定电压Ue：220V±20%。 （2）吸合点电压：0.8Ue，动作准确度±2V。 （3）脱扣点电压：0.5Ue，动作准确度±2V。 （4）额定电压脱扣力：≥20N。 （5）最小可动作间隔时间：≤0.3s。3.3工作内容 （1）掌握断路器内部“附件”----欠压脱扣