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电动机在工农业中有着广泛的应用,因此对其保护技术的研究具有重要的意义。在电动机的各种故障中,最普遍的现象是电动机因过载而被烧毁。因此,为能够真实地、及时地反映出电动机运行时其内部绕组的温度变化情况,使电动机更好地得到保护,本文采用热网络法建立了电动机热网络模型。基于热网络模型,分析了电动机内部各节点的温升分布情况,并为进一步分析电动机内部的局部过热提供了依据,从而提高了电动机保护的精度和可靠度。 本文以三相异步电动机为试验样机,根据电动机内部结构和发热源的不同,将电动机的定子铁芯、定子槽绕组、定子绕组端部、转子导条和转子铁芯五个部分分别作为节点,建立了五阶热网络模型。为了降低模型的计算量,利用零极点对消法对五阶热网络模型进行降阶简化,得到了低阶热网络模型,并具有与五阶热网络模型相近的温升响应。然后对低阶热网络模型进行离散化,得到适用于微处理器保护装置的数字算法。 基于电动机的热网络模型,设计了以dsPIC33FJ64GA204CPU为核心的电动机保护装置。保护装置的硬件模块包括:电源模块、信号采集调理模块、人机交互模块、脱扣器驱动模块等。 在软件设计上,本文采用模块化编程,分别对信号采集模块、保护算法处理模块、人机交互模块等进行编程。为了提高编程的效率和程序在微处理器中的执行效率,本文采用了C语言和汇编语言混合编程的方式进行编程。