控制與保護開關智能控制器的設計.pdf

1、20世紀80年代，國際上出現(xiàn)了一種新的集成化低壓電器:控制與保護開關電器(Controland Protective Switching Device，CPS)。CPS作為一種同時具有控制與保護功能的多功能電器，主要的技術特點是多功能，即集斷路器、接觸器、熱過載繼電器（或電子式過載繼電器）和隔離器的控制與保護功能于一體。目前，國外已發(fā)展到第二代產品，但其控制器內部采用專用集成芯片來實現(xiàn)控制與保護，很難獲知其內在的控制原理和保護方法。本文

2、的目的就是研究設計第二代控制與保護開關的智能控制器，滿足國內開發(fā)第二代CPS產品的需求。第二代控制與保護開關智能控制器集成了控制與保護兩個方面，控制是將交流電源整流后經PWM斬波降壓送至直流電磁鐵，并通過電流反饋的方式實時調整PWM波的占空比實現(xiàn)直流電磁鐵的恒流控制，保護是微處理器通過電流互感器檢測到電機電流信號實現(xiàn)電機過載、斷相、短路等保護。為此，本文主要進行了以下工作:
　　1、研究和分析國內外控制與保護開關電器的研究動態(tài)及發(fā)

3、展趨勢，分析和總結當前控制與保護開關電器智能控制器應具有人機界面友好、保護功能強、節(jié)能、可通信和智能化的特點。
　　2、研究直流電磁鐵的控制方法，分析采用微處理器輸出PWM調制波和專用PWM集成電路輸出PWM調制波形控制直流電磁鐵的優(yōu)缺點，為保證直流電磁鐵的工作可靠性，分析電壓反饋控制、電流反饋控制和電壓+電流反饋控制的優(yōu)缺點，最終確定采用專用PWM集成電路輸出PWM調制波形和通過電流反饋實現(xiàn)恒流控制的直流電磁鐵控制方法。

4、　　3、根據(jù)電動機熱過載對應的反時限保護數(shù)學模型為IEEE225-4標準中的反時限曲線4和5分別對應的電動機過載冷態(tài)曲線和熱態(tài)曲線，研究反時限保護數(shù)學模型離散化方法，并通過C語言在M16C28單片機上實現(xiàn)電動機熱過載保護。
　　4、進行控制與保護開關電器智能控制器的硬件電路設計和軟件設計，并針對控制與保護開關電器應用中存在的干擾，從硬件和軟件兩個方面提出具體的抗干擾措施，并應用到軟硬件設計中。
　　本文對控制與保護開關電器中