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智能化斷路器的開發( 三 )

知識百科


值得一提的是 ， 目前迅速發展的CAD/CAM技術對于系統集成化技術有著重要的影響 。 CAD/CAM技術已經在機械、電子、電工、建筑、美工、服裝等領域得到了廣泛的應用 。 CAD技術已經不僅僅是作為一種繪圖工具發揮作用 ， 而且能夠進行計算、分析、校驗和模擬 。 這些功能不僅能夠提高設計效率、減少設計失誤 ， 還能夠使設計者在設計階段看到產品的逼真外觀 ， 模擬產品的實際運行 。 從而使參加設計者能夠對產品各方面的情況有一個總體的把握 。
3智能化全功能低壓脫扣器的開發CM1-Z型智能化脫扣控制器是作者開發的一種全功能型低壓配電保護裝置 ， 用于配電開關柜中與多種脫扣器配套使用 。
3.1主要技術要求使用條件 。 三相四線制線路 。 工作電壓保護功能 。 三段電流保護；過電壓、欠電壓保護；漏電保護；缺相保護 。
顯示功能 。 電壓、電流、功率、功率因數顯示；設定參數顯示；試驗電流顯示；10次故障記憶與參數顯示；故障預報警顯示；合閘、分閘狀態顯示 。
~1.3倍額定電流范圍內精度為3%.功率顯示為kW.功率因數顯示分辨率為0.01；故障時間顯示分辨率為0.001s. 3.2總體結構CM1-Z型智能脫扣控制器由開關電源、87C552單片機及其外圍電路、信號采樣與濾波放大電路、自動量程切換電路、鎖相環頻率跟蹤電路、漏電保護電路、顯示與操作面板、功能選擇開關、RS-485串行通訊接口和E2PROM存儲器所組成 。 系統的組成與結構框圖如所列 。
由于使用了高性能的87C552單片機 ， 可以對三相四線的電路參數進行獨立的實時檢測 ， 并根據用戶的需要顯示有關的電路參數（電壓、電流、功率和功率因數等） 。 該裝置具有常規的三段電流熱模擬保護功能 ， 以及過壓、欠壓、漏電和缺相保護功能 。 可對配電線路或電動機等電器進行有效的和可靠的保護 。
智能化斷路器原理框圖顯示操作面板外觀如所示 。 面板數字顯示共分為6組 ， 分別為電流顯示（電流）、電壓顯示（電壓）、功率及功率因數顯示（功率）、設定參數顯示（設定）、試驗參數顯示（試驗）和故障參數顯示（檢查） 。 正常運行時若無故障 ， 總是顯示電流 。 按“功能”鍵可以切換到其他顯示組 。
顯示操作面板示意圖每組顯示又分為若干項 。 按“選擇”鍵可以在其中進行切換 ， 如下所列 。
電流顯示：A相電流 ， B相電流 ， C相電流 ， N線電流 。
電壓顯示：AB線電壓 ， BC線電壓 ， CA線電壓 。
功率顯示：功率 ， 功率因數 。
設定參數顯示：長延時電流 ， 長延時時間 ， 短延時電流 ， 短延時時間 ， 瞬動電流 。
試驗參數顯示：A相電流 ， B相電流 ， C相電流 ， N線電流 。
故障參數顯示：A相電流 ， B相電流 ， C相電流 ， N線電流 ， 故障時間 。
當前功能狀態和選擇狀態有相應的LED指示燈指示 。 選擇指示燈還兼有存儲和通訊狀態的指示 。
3.3功能電路設計開關電源直接由380V電網供電 ， 提供脫扣控制器所需的多組電源 。 另外 ， 系統還具有備用電源接口 。
電流與電壓信號經濾波與放大電路處理后 ， 經由多路轉換開關 ， 再進行全波整流后送入單片機進行A/D轉換 。 單片機對采樣信號進行處理后得到各個電壓、電流的有效值 。
自動量程切換電路根據輸入信號的大小自動將A/D輸入端切換至不同的放大信號輸出端 。
當任何一路電流超過設定值時 ， 比較器輸出過量程控制信號 ， 多路轉換開關即自動接通較低放大倍數的輸出信號 。
鎖相環頻率跟蹤電路以電壓信號作為基準 ， 對其進行20倍頻后送給單片機作為采樣定時信號 。 當交流電頻率有漂移時 ， 采樣定時信號能夠自動跟蹤頻率的變化 ， 以確保對每個交流電周期采樣20次 。