全程电流测试的控制与保护开关设计.pdfVIP

学兔兔 第4期 (总第 179期) 机 械 工 程 与 自动 化 No．4 2013年 8月 MECHANICAL ENGINEERING 8L AUTOMATION Aug． 文章编号 ：1672-64l3(2013)O4—0157—04 全程 电流测试的控制与保护开关设计 王 平，高龙琴 (扬州大学 机械工程学院．江苏 扬州 225000) 摘要 ：控制与保护开关 (CPS)主要用来保护 电器 ，大量程 电流 回路 中会采用不 同转换 比的电流互感器采集 电流，导致操作复杂和成本提高。以STC8--bit单片机 STC12C5A48S235为控制核心，设计了CPS的数据 采集及处理模块、通信模块 以及外围模块。基于DS3904与LM358进行全程 电流测试，并通过上位机控制 面板进行远程和本地操控 。经测试 ，满足设计要求 ，具有稳定性和可升级性 。 关键词 ：控制与保护开关；STC12C5A48S235；DS3904；全程电流测试 中图分类号 ：TM643 文献标识码 ：A 0 引言 故障存储在 EPROM 中；⑥键盘 、复位、报警等模块。 电动机的控制与保护是低压电器在工业控制领域 2 硬件设计 的一个主要应用 ，实现该功能的低压电器被称为控制 2．1 电流互感器 与保护开关 电器 (ControlandProtectiveSwitching 在测量交变电流的大电流时，为便于二次仪表测 Devices，CPS)，它 由电动机断路器 (MotorCircuit 量 ，需要将其转换为比较统一的电流 ，另外线路上的电 Breaker，MOCB)和接触器两部分组成 ，前者起各种 压都比较高，如直接测量是非常危险的，电流互感器就 保护和在故障情况下通断电路的作用；后者起控制作 起到了变流和电气隔离的作用。它是电力系统中测量 用[1]。CPS解决了各 电器之间的协调配合 问题，实 仪表、继 电保护等二次设备获取 电气一次回路电流信 现配电系统以及电机(或煤 电钻)等单机控制和中央集 息的传感器 ，电流互感器将高 电流按 比例转换成低 电 中控制[3]。然而传统的CPS在大电流 回路中操作复 流，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继 电 杂，A／D转换器利用率低 ，采集数据 的可靠性不高。 保护等 。 此设计将通过DS3904、LM358与单片机的结合，实现 匝圃 电流全程高可靠性测量，并且能与上位机通信，实现远 上位机 程控制。 1 系统方案设计 显示模块 该设计 是用来保 护 电网中运 行的电机 ，具有 电源模块 RS485通信接 口，开放式总线，通过一台PC机远程控 报警模块 嚣零Il序电压互采感样器ll_l_——卜—厂—]．-叫。。一‘。 复位模块 制多个 CPS，所有的CPS都在时刻等待主机发来的命