关键词：电机保护数据处理智能控制
0引言
电已成为工农业生产和日常生活中必不可少的重要能源，把电能转化为动力，目前主要是利用电动机，一般简称电机。小型电动机如家用的单相电机，由于功率小，控制比较简单，而工农业生产上应用的三相电机功率从几千瓦到几百千瓦不等，这些电机功率大，电压高、电流大，控制和保护系统较为复杂，传统的继电式控制系统结构简单，但响应速度慢、控制精度差、数据采集难，采用单片机控制的电机智能保护器可有效地解决这些问题。
1传统继电式电机保护电路分析
1.1继电式电机保护实例
图1是按钮控制正反转的控制电路，主电路中接触器KM1和KM2构成正反转相序接线，按下正向起动按钮SB2，正向控制接触器KM1线圈得电动作，其主触点闭合，电动机正向转动。按下停止按钮SB1，电动机停转。按下反向起动按钮SB3，反向接触器KM2线圈得电动作，其主触点闭合，主电路定子绕组变正转相序为反转相序，电动机反转。
1.2电路的保护特点分析此电路采用了两种保护元件，一种是熔断器，另一种是热继电器。熔断器是最简单的而且是有效的短路保护电器。熔断器中的熔片或熔丝用电阻率较高的易熔合金制成。一旦发生短路或严重过载时，熔断器中的熔丝或熔片应立即熔断。热继电器是利用电流的热效应而动作的，当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开而使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。热继电器主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。从以上特点可以看出，继电式的电机保护电路结构上比较简单，控制方便，它最主要的功能是短路和过载保护，由于成本较低，得到广泛应用。但是对于一些要求比较高的场合，如要求精确控制电机每一相电压和电流，记录电机故障前的各项运行参数等等，继电式的电机保护电路就不可能实现了。
2智能型电机保护电路软硬件介绍
下面介绍一种新型的智能型电机保护电路，它利用单片微型计算机作为CPU进行控制，可以对三相电源电压、电机的三相电流以及电机的温度进行实时检测和控制，可以记录故障前一段时间的各项参数。
2.1硬件框图及功能简介（见图2）此处CPU是AT89C52，为51单片机的分支系列，它的内部有4KB的E2PROM作为程序存储器，256B的RAM数据存储器，3个定时/计数器，两个外部中断控制器，它的4个8位I/O输入/输出接口，其中P0口连接ADC0809，P1口为4×4键盘输入，P2口报警指示和控制，P3口的利用其第二功能进行数据显示和输入/输出控制等等。
ADC0809为八通道输入的单片CMOS模/数转换器，经多路开关控制，每个通道均能转换8位数字量输出。它是逐次逼近型转换器，包括一个高阻抗斩波比较器，一个带有256个电阻分压器的树状开关网络，一个控制逻辑环节和八位逐次逼近数码寄存器，最后输出级有一个八位三态输出锁存器。三相电压经三个电压传感器和调理电路接IN0～IN2，三相电流经三个电流传感器和调理电路接IN3～IN5，IN6、IN7接两路温度信号，一路为环境温度，另一路为电机定子绕组温度。
从框图可以看出八路模拟信号已经包括了一台电机运行中的各项参数，只要在程序中设定相关参数的极限值，当其中的任意一个参数超出规定，CPU即产生控制信号，报警或切断电源，达到保护电机的目的。
2.2参数处理框图简介软件内容较多，此处介绍最重要的部分，八路模拟输入量的处理流程。八路模拟量采用分时处理的方法，处理一路模拟信号大约需要0.12秒时间，也就是每1秒的时间内可以把所有输入信号处理一遍。处理过程如下：首先设定八路信号的存储地址，启动转换是将一个通道地址给ADC0809，延时100微妙是AD转换时间，然后读出AD转换结果，存入RAM，经过8次循环，完成8个通道模拟量的转换。接下来对读入的8个通道的数值逐个进行查询，先查通道数值是否大于上限值，大于则报警或控制，否则继续查通道数值是否小于下限值，小于则报警或控制，否则继续查询下一个通道的数值，直到8路通道数值全部查询完毕为止，再进行下一轮的转换和查询处理过程。
从参数处理框图可以看出，只要有任意一路信号的参数超出规定的设定值，CPU立即产生报警或控制处理信号，保证了实时控制的可靠性。
3电路的优势
前面两节分别介绍了两种控制电路，可以看出智能控制电路比传统的继电控制要复杂的多，智能控制电路比继电控制有很多方面的优势。
3.1硬件电路特点分析智能控制电路与继电式的相比要复杂一些，但具有智能功能，能对电机运行中的参数实时记录，对分析故