塑殼斷路器瞬動保護可靠性試驗設備中計算機測控技術.rar
塑殼斷路器瞬動保護可靠性試驗設備中計算機測控技術,70頁摘要 塑殼斷路器屬于保護類電器，如果它的可靠性不高，尤其是瞬動保護可靠性不符合生產和生活的需要，會給用戶帶來很大的影響，甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。塑殼斷路器的可靠性研究是國內外學術研究的重要領域，同時由于塑殼斷路器的工作特點與失效模式不同于控制類電器，且與其它保護類電器也有所不同，故其可靠性指標及試驗方法等均不能直...
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內容介紹
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70頁
摘 要
塑殼斷路器屬于保護類電器，如果它的可靠性不高，尤其是瞬動保護可靠性不符合生
產和生活的需要，會給用戶帶來很大的影響，甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。塑殼斷路器的可
靠性研究是國內外學術研究的重要領域，同時由于塑殼斷路器的工作特點與失效模式不同
于控制類電器，且與其它保護類電器也有所不同，故其可靠性指標及試驗方法等均不能直
接借鑒其它產品。因此，對塑殼斷路器的可靠性試驗進行深入研究具有重要的意義。
斷路器進行瞬動特性試驗時，由于合閘相角的原因，試驗電路中會產生暫態(tài)電流，暫
態(tài)電流的存在對試驗精度產生嚴重的影響。因此，在開關電器的短路實驗中，為確保電流
中非周期分量最小，采用精度高使用方便的選相合閘裝置十分必要。本文指出了目前計算
機控制的斷路器瞬動特性試驗設備存在的問題并提出了改進方案，設計了以 80C196KC 單
片機作為核心的選相合閘裝置，對裝置進行了硬件和軟件設計。硬件設計包括執(zhí)行器和控
制器的設計，電壓同步信號的處理，以及單片機最小系統(tǒng)和開關量輸入信號的設計。由于
固態(tài)繼電器存在的缺陷，執(zhí)行機構選擇的是響應速度極快的可控硅。單片機通過光電耦合
器控制可控硅的接通與關斷。同時將電源電壓信號處理成方波讓單片機產生中斷從而檢測
其零點。為了接收上位機計算得出的功率因數(shù)角，設計了單片機與 PC 機的通信接口。軟
件設計方面，完成了單片機中獲取合閘相角，串行口中斷服務，外部中斷及采用計算機內
部定時中斷等技術完成選相合閘等程序的編寫。上位機通信程序采用 C 語言編寫。該裝置
應用于斷路器瞬動特性試驗設備中，較好的消除了試驗中的暫態(tài)電流。
關鍵詞：塑殼斷路器，瞬動特性，選相合閘
第一章 緒論....................................................................................
§1-1 課題研究的背景和意義.........................................................
1-1-1 斷路器可靠性技術的研究 .................................................
1-1-2 國內、外可靠性試驗設備和技術發(fā)展狀況......................
§1-2 瞬動特性檢測技術的發(fā)展和現(xiàn)狀.........................................
§1-3 研究的內容與要解決的問題.................................................
第二章 瞬動特性試驗設備及暫態(tài)過程分析............
§2-1 目前斷路器瞬動特性試驗設備.............................................
2-1-1 檢測設備的主電路設計 .....................................................
2-1-2 檢測回路設計 .....................................................................
2-1-3 控制回路設計 .....................................................................
§2-2 暫態(tài)電流產生的原因及影響.................................................
2-2-1 暫態(tài)電流的產生 .................................................................
2-2-2 電流非周期分量的影響 .....................................................
第三章 選相合閘裝置的總體設計方案.......................
§3-1 執(zhí)行器 ....................................................................................
§3-2 控制器 ....................................................................................
3-2-1 單片機最小系統(tǒng) .................................................................
3-2-2 電壓同步信號 .....................................................................
3-2-3 通信接口 .............................................................................
3-2-4 開關量輸入信號 .................................................................
§3-3 設備的主從式結構和裝置核心部分的硬件組成.................
第四章 執(zhí)行機構研究及裝置硬件設計.......................
§4-1 固態(tài)繼電器動作時間測定.....................................................
§4-2 可控硅電路試驗.....................................................................
4-2-1 雙向可控硅動作時間檢測 .................................................
4-2-2 雙向SCR改為兩個單向SCR的反并聯(lián) ..............................
§4-3 單片機中斷信號的處理.........................................................
4-3-1 選擇OP37 處理電源信號 ...................................................
4-3-2 選擇LM339 處理電源信號 ................................................
塑殼斷路器瞬動保護可靠性試驗設備中計算機測控
4-3-3 波形觀測及分析.......................................................................
§4-4 開關量輸入信號設計..................................................................
第五章 試驗設備的軟件設計及精度研究.......................
§5-1 80C196KC單片機的HSO及軟件定時器....................................
§5-2 程序介紹......................................................................................
§5-3 選相精度......................................................................................
第六章 上位機與下位機的通信.............................................
§6-1 單片機通信接口設計..................................................................
6-1-1 MAX485 芯片 ...........................................................................
6-1-2 單片機串行口控制與操作.......................................................
§6-2 下位機通信程序............................
摘 要
塑殼斷路器屬于保護類電器，如果它的可靠性不高，尤其是瞬動保護可靠性不符合生
產和生活的需要，會給用戶帶來很大的影響，甚至造成嚴重的經(jīng)濟損失。塑殼斷路器的可
靠性研究是國內外學術研究的重要領域，同時由于塑殼斷路器的工作特點與失效模式不同
于控制類電器，且與其它保護類電器也有所不同，故其可靠性指標及試驗方法等均不能直
接借鑒其它產品。因此，對塑殼斷路器的可靠性試驗進行深入研究具有重要的意義。
斷路器進行瞬動特性試驗時，由于合閘相角的原因，試驗電路中會產生暫態(tài)電流，暫
態(tài)電流的存在對試驗精度產生嚴重的影響。因此，在開關電器的短路實驗中，為確保電流
中非周期分量最小，采用精度高使用方便的選相合閘裝置十分必要。本文指出了目前計算
機控制的斷路器瞬動特性試驗設備存在的問題并提出了改進方案，設計了以 80C196KC 單
片機作為核心的選相合閘裝置，對裝置進行了硬件和軟件設計。硬件設計包括執(zhí)行器和控
制器的設計，電壓同步信號的處理，以及單片機最小系統(tǒng)和開關量輸入信號的設計。由于
固態(tài)繼電器存在的缺陷，執(zhí)行機構選擇的是響應速度極快的可控硅。單片機通過光電耦合
器控制可控硅的接通與關斷。同時將電源電壓信號處理成方波讓單片機產生中斷從而檢測
其零點。為了接收上位機計算得出的功率因數(shù)角，設計了單片機與 PC 機的通信接口。軟
件設計方面，完成了單片機中獲取合閘相角，串行口中斷服務，外部中斷及采用計算機內
部定時中斷等技術完成選相合閘等程序的編寫。上位機通信程序采用 C 語言編寫。該裝置
應用于斷路器瞬動特性試驗設備中，較好的消除了試驗中的暫態(tài)電流。
關鍵詞：塑殼斷路器，瞬動特性，選相合閘
第一章 緒論....................................................................................
§1-1 課題研究的背景和意義.........................................................
1-1-1 斷路器可靠性技術的研究 .................................................
1-1-2 國內、外可靠性試驗設備和技術發(fā)展狀況......................
§1-2 瞬動特性檢測技術的發(fā)展和現(xiàn)狀.........................................
§1-3 研究的內容與要解決的問題.................................................
第二章 瞬動特性試驗設備及暫態(tài)過程分析............
§2-1 目前斷路器瞬動特性試驗設備.............................................
2-1-1 檢測設備的主電路設計 .....................................................
2-1-2 檢測回路設計 .....................................................................
2-1-3 控制回路設計 .....................................................................
§2-2 暫態(tài)電流產生的原因及影響.................................................
2-2-1 暫態(tài)電流的產生 .................................................................
2-2-2 電流非周期分量的影響 .....................................................
第三章 選相合閘裝置的總體設計方案.......................
§3-1 執(zhí)行器 ....................................................................................
§3-2 控制器 ....................................................................................
3-2-1 單片機最小系統(tǒng) .................................................................
3-2-2 電壓同步信號 .....................................................................
3-2-3 通信接口 .............................................................................
3-2-4 開關量輸入信號 .................................................................
§3-3 設備的主從式結構和裝置核心部分的硬件組成.................
第四章 執(zhí)行機構研究及裝置硬件設計.......................
§4-1 固態(tài)繼電器動作時間測定.....................................................
§4-2 可控硅電路試驗.....................................................................
4-2-1 雙向可控硅動作時間檢測 .................................................
4-2-2 雙向SCR改為兩個單向SCR的反并聯(lián) ..............................
§4-3 單片機中斷信號的處理.........................................................
4-3-1 選擇OP37 處理電源信號 ...................................................
4-3-2 選擇LM339 處理電源信號 ................................................
塑殼斷路器瞬動保護可靠性試驗設備中計算機測控
4-3-3 波形觀測及分析.......................................................................
§4-4 開關量輸入信號設計..................................................................
第五章 試驗設備的軟件設計及精度研究.......................
§5-1 80C196KC單片機的HSO及軟件定時器....................................
§5-2 程序介紹......................................................................................
§5-3 選相精度......................................................................................
第六章 上位機與下位機的通信.............................................
§6-1 單片機通信接口設計..................................................................
6-1-1 MAX485 芯片 ...........................................................................
6-1-2 單片機串行口控制與操作.......................................................
§6-2 下位機通信程序............................
