基于WiFi通信的电动机保护装置研究与设计

发布时间：2020-04-10 04:17

【摘要】：当前电机保护器采用单片机或DSP作为控制器,无法对多路信号进行并行处理,且实现方程式计算复杂的保护算法能力差、周期长,采用15408个逻辑单元的FPGA作为控制器,因高工作频率,可对电动机的多路电气量进行并行处理和快速实现64点的傅里叶算法,从而提高故障判断的及时性和准确性;其次,针对对电动机多路电气量的数据采集,采用高采样率A/D芯片逼近同步采样,使其同步性差的问题,采用高速多通道同步采样的AD7606作为模数转换芯片,得到电动机同一时刻的电流值和电压值,从而减小功率计算的误差;最后,针对远程监控采用有线通信方式,其信息传输依赖有线信道,受到布线条件的约束,灵活性差等问题,采用非接触式点对点数据传输的Wi-Fi技术实现远程监控,使具有很好的灵活性和扩展性。设计以FPGA为控制核心的电动机保护系统的硬件电路,并搭建了硬件平台,主要包括数据采集电路、微处理器系统、开关量输入/输出回路、Wi-Fi模块电路等。在此硬件平台的基础上设计系统软件,主要包括:模数转换控制、故障判断、特征值计算和无线数据传输的实现等。最后对故障保护功能、保护动作时间、无线通信功能进行了测试;其测试结果表明,该保护器可实现过载、堵转、短路、断相、三相不平衡及接地等保护,保护动作时间误差为0.5%,满足设计要求,且网络通信的数据传输正常。
【图文】：

图 4-22 手机应用程序界面图ig.4-22 Interface diagram of mobile phone applicat换采用Socket通信来实现。Socket通信在J，是TCP/IP协议的一个应用非常普遍的简单个Socket客户端与服务器的连接是通过服务进行程序设计的连接过程：Wi-Fi服务器端当手机客户端向Wi-Fi服务器端发出连接请息，建立起一个连接。在手机客户端通过端可实现双向通信，进行发送控制命和接而无需编程；手机客户端实现TCP通信的接字，，指定服务器端IP地址与端口号。本 dstAddress, int dstPort)构造。其中，dstAd

图 5-1 电机保护器实验平台Fig.5-1 Experimental platform for motor protector用 HB-2008F 系列微机型多功能继电保护测试系统对本保护器设实验测试。该继电保护测试仪配置了 6 路电压和 6 路电流，各路输线调整；其交流电流的单相幅值为 0~30A，交流电压的单相幅值于 2%，精度满足测试要求。实验测试时，继电保护测试仪的三相标识分别穿过电流互感器的圆孔和接入电压互感器的输入端，如
【学位授予单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM32

【参考文献】

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3 王建勋;马丽红;刘大鹏;崔运海;陆伟;;基于故障录波组网系统的风电场输电网络多端故障测距软件[J];中国电业(技术版);2015年01期

4 徐加彦;张之万;陈兴林;张广莹;;基于FPGA的高速多通道AD采样系统的设计与实现[J];自动化与仪表;2014年09期

5 赵妍;李志民;李天云;;一种基于谱峭度的异步电机故障诊断方法[J];电工技术学报;2014年05期

6 李颖颖;王海琳;赵鑫;;基于信号分析的异步电机故障诊断方法浅析[J];新型工业化;2014年02期

7 王宇;任晓红;张超;李静;;基于FPGA的交流采样同步倍频算法及实现[J];电测与仪表;2013年12期

8 王晋;胡斌;;基于全波傅里叶算法的智能变电站谐波分析方法[J];湖北电力;2013年02期

9 张韬;温阳东;杨聪慧;;基于CAN总线的电动机保护装置的设计[J];微型机与应用;2011年02期

10 崔陆军;陈幼平;张冈;陈昀浩;;基于ATmega16L单片机的智能型电机保护器的设计[J];仪表技术与传感器;2009年12期

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3 任灵;基于STM32和FreeRTOS的低压电机综合保护控制器[D];南京邮电大学;2014年

4 彭超;基于嵌入式的智能小车的研究和设计[D];武汉理工大学;2013年

5 肖飞;基于CAN总线的电机保护装置研究[D];武汉理工大学;2013年

6 刘云霞;基于ATMEGA64的电机智能保护器设计和实现[D];湖南大学;2010年

7 宋涛;具有电表功能的三相电机保护器的设计与研究[D];江南大学;2009年

8 代慧芳;临焕煤矿提升机电控系统设计与分析[D];合肥工业大学;2009年

本文编号：2621737