基于TMS320F2812的电机保护器的研制

基于TMS320F2812的电机保护器的研制

作者:张保钦, 郑业明, ZHANG Bao-qin, ZHENG Ye-ming

作者单位:北京联合大学机电学院,北京,100020

刊名:

计算机与现代化

英文刊名:COMPUTER AND MODERNIZATION

年,卷(期):2009,(6)

被引用次数:0次

参考文献(14条)

1.Texas Instruments Incorporated TMS320F2812 Digital Signal Processor User Guide 2003

2.宗鸣.高艺.孙一丹基于电机热模型的电动机保护方法的研究[期刊论文]-电机电器技术 2004(05)

3.王永.吕宏丽交流电机保护器[期刊论文]-中小型电机 2001(01)

4.王晓明.王玲电动机的DSP控制 2004

5.王素凤精密测量系统在电动机转速中的应用研究 2008(27)

6.梁丽慧高压异步电动机综合保护系统的研究[期刊论文]-电工技术杂志 2000(02)

7.王振永.王然冉电机的数学模型和参数辨识 1991

8.蔡泽祥.俞亮.高爱云大型电动机的内部故障诊断与保护方法[期刊论文]-电力自动化设备 2002(07)

9.刘群微机变压器保护典型设计介绍[期刊论文]-电力自动化设备 2001(09)

10.沈传锋.黄洪全.张沛基于ARM的嵌入式火灾报警控制器的研究[期刊论文]-自动化与仪表 2006(05)

11.章云.谢莉萍.熊红艳DSP控制器及其应用 2001

12.顾绳谷电机学 2001

13.汪东芳用电机保护器取代热继电器以实现节能[期刊论文]-电工技术 2008(08)

14.姜向龙.程善美.夏丽涛智能化交流电机测控保护器的设计[期刊论文]-仪表技术与传感器 2001(08)

相似文献(10条)

1.学位论文李其林基于DSP的电机故障监测与数据传输技术2007

本文从电机故障诊断的类型、机理和特征出发,介绍了电机故障诊断技术的关键性问题以及将DSP和现场总线引入故障诊断的必要性。并在此之上介绍了DSP和DeviceNet总线的基础知识以及运行于DSP上的嵌入式操作系统的基本知识。然后从硬件和软件两方面介绍了基于DSP的电机故障监测诊断与传输技术的实现。本文具体的工作内容是:

首先,介绍了利用电流法进行电机故障监测诊断时各种故障的特征频率和特征幅值,指出故障特征信号的分析、提取和传输是故障诊断的关键,而DSP是分析和提取故障特征信号的有利工具,DcviccNet总线是传输特征信号的优秀方式。

然后,详细介绍了DeviceNet总线的基础知识和协议规范,对协议的体系结构进行了分析。DeviceNet规范是一套完善、严密的协议体系,可以应用于各种不同的领域,本文主要对其在数据采集与传输方面的应用进行了研究。概括介绍了DSP芯片TMS320F2812和其上的实时操作系统ucOS的基本知识。 随后,介绍了DeviceNet通信接口的软、硬件实现。DeviceNet的硬件设计采用了DSP TMS320F2812在片CAN控制器芯片来实现DeviceNet的应用层协议,并用CAN总线收发器PCA82C250实现到DeviceNet总线的物理接口。数据采集接口的硬件采用了抗ESD设计。在DSP上用C语言实现了DeviceNet协议和快速傅里叶变换,并将ucOS操作系统进行了移植。

最后,介绍了对所开发的DeviceNet节点所做的测试,并对该课题的下一步工作以及DeviceNet技术的发展和热点进行了展望。

2.期刊论文刘景鹏.王大志.李俊.孙化龙.Liu Jingpeng.Wang Dazhi.Li Jun.Sun Hualong DSP与

LabWindows/CVI的电力故障监测录波器设计-单片机与嵌入式系统应用2010(7)

针对现有电网实时监测录波系统的缺陷,设计出一种结合DSP与LabWindows/CVI软件的故障录波器.分析了FFT精确快速分析谐波的能力及其在DSP上的实现方法.介绍了硬件结构原理,给出硬件设计框图和LabWindows/CVI控制的软件流程,并研制出故障录波器.所测结果可通过LabWindows/CVI软件在电脑上实时显示.实验结果验证了DSP运用FFT分析算法的快速性和准确性,系统运行稳定可靠,有较好的应用前景.

3.学位论文郭嘉基于DSP的旋转设备故障监测仪2005

本课题在进行文献调研和资料研究的基础上,针对现有振动信号分析和旋转机械故障诊断技术的研究现状,进行了方案论证,完成了以下工作:一、监测仪的硬件平台的建立本文的故障监测仪采用了TI公司的TMS320VC33芯片作为核心处理器,建立了一个多通道信息采集、处理并与PC机进行实时通信的信号处理系统.二、监测仪的软件开发这部分的主要工作有DSP系统的控制,FFT算法的实现、数据的后期处理,如图形绘制、数据管理、数据存储以及和办公自动化软件office的接口等.三、将小波分析用于轴承初期裂纹的监测小波分析具有很好的时—频分析特性以及对信号的局部化分析的能力,将其应用到机械故障诊断中来,还能够很好的进行信号的时间定位.本文讨论了将小波分析用于轴承初期裂纹的监测.

4.学位论文林叔斌基于DSP和CPLD的便携式旋转机械振动监测仪的研制2009

大型旋转机械是化工、冶金、矿山等企业生产过程的关键设备,其运行状态直接影响企业的生产,对其运行状态在线或定时故障监测愈来愈受到重视。而许多机械故障都可通过异常的机械振动反映出来,通常采用机械振动信号作为机械设备运行状态监测和诊断的重要信息。由此,开发可靠性高、功能强大的便携式振动信号监测仪意义重大。本论文研究的系统采用基于DSP和CPLD结合的方案研制便携式振动信号监测仪,以实现对多种不同特性的旋

转机械进行故障监测与诊断。

论文首先对系统设计的总体方案进行论证,包括系统的功能以及预期达到的技术指标,在此基础上进行总体方案的设计。

其次,对系统的总体硬件结构进行设计。系统的硬件电路包括两个部分:信号预处理电路和DSP信号处理电路。信号预处理电路采用了一种程控可调的电路设计,通过CPLD来控制电路参数,实现系统的调控,并采用锁相环设计方案实现整周期采样。DSP信号处理部分以TMSVC3205410为中心进行存储器、I/O、A/D等一些外围电路的扩展设计。整个系统以灵活性和通用性为设计理念。

然后,对振动监测中的信号分析方法进行探讨。对傅立叶变换和小波变换在信号处理中的应用进行了研究。对整个仪器的软件进行了前期的设计

,包括振动信号预处理电路的逻辑设计,DSP处理系统的初始化设计以及傅立叶变换在DSP中的实现等。

最后,对整个系统进行静态测试,在实验室现有设备的情况下对振动加速度信号进行采集并进行了时频分析的仿真研究。

由于目前还只完成该系统的前期设计,论文作者对该系统需要完善的地方进行了说明,也提出了对后续工作的展望。

5.学位论文张琛基于DSP的CVT控制系统的CAN总线研究2009

串行数据通讯协议CAN总线的短帧数据结构、非破坏性总线仲裁技术以及灵活的通讯方式使其具有很高的可靠性和抗干扰性,满足了汽车对通信网络的实时性和可靠性的要求。近年来,CAN总线依靠它的优势,得到了越来越广泛的应用,在汽车电子领域内发展势头也很迅猛。本文以无级变速器(CVT)控制系统的CAN总线应用为研究对象,主要进行了以下研究:

(1)对课题所用的无级变速器控制系统的机械部分和电控部分的设计进行了说明,着重对CAN总线原理及报文结构进行了深入的分析,结合CVT控制系统的主控芯片TMS320F2812所带有的eCAN模块的特点,对控制系统中的电控单元TCU与发动机控制单元交换的信号、数据进行了分析,并提出了一种简单、可靠且实用性较高的CAN高层通信协议,完成了相关的软、硬件设计,实现了TCU与汽车上其它ECU的数据通信。

(2)在CAN通信试验成功的基础上,详细分析了目前流行的控制器标定协议CCP协议的原理及报文传输方式,编写了TCU中的CCP驱动程序以及TCU与上位机的CAN总线通信程序,实现了CVT控制系统的标定功能。在此基础上,分析了控制系统的主要故障,编写了故障诊断程序,实现了上位机对控制系统的故障监测。

(3)使用vector公司的CANoe和CANape两种软件进行试验验证。试验结果表明,CVT控制系统能够与其它车载ECU用CAN总线通信,并且利用标定软件CANape能够很好地对CVT控制系统进行标定及故障监测。

6.学位论文廖新征基于DSP的新型微机自动准同期装置的研究2003

该课题结合电子技术的发展,利用数字信号处理器和单片机作为控制核心,在对现有的微机自动准同期装置研究对比的基础上,结合目前实际的要求,对自动准同期功能的内涵进行了拓展.论文针对不同的同步并列类型进行了分析,使所研制装置能负责多个并列通道的合闸判断,不但适用于发电厂机组投入并网,也适用于变电所的投并,同时能检无压合闸及自动转角.采用DSP系统作为新型微机自动准同期的控制部分,提高反应速度,采用加速算法准确预测合闸时机,同时利用模糊控制实现调频调压,加快同期时机的生成.装置实现全数字化,具有良好的接口和界面,易于实现计算机的处理和控制,便于修改控制策略、修改控制参数,也便于故障监测、自诊断、纠错、通信等技术的植入.

7.期刊论文王悦.王志军.王少荣.Wang Yue.Wang Zhi-jun.Wang Shao-rong基于DSP的无刷同步电机励磁电流测量

及旋转整流器故障检测研究-电机电器技术2005(2)

无刷励磁系统中对励磁电流测量以及对旋转整流器故障监测困难是制约该励磁方式发展的一大障碍.本文设计了一个DSP系统解决了旋转整流器正常及故障下励磁电流测量问题,实现了整流二极管故障时报警,显示以及严重情况下切机功能.该系统动态显示励磁电流和指示二极管工作状态,极大方便了运行人员作出判断,而且结构简单,对整个机组的保护意义重大.

8.学位论文岳岱巍100%低地板车网络传输和故障监测系统研究2007

100%低地板车技术代表了国际低地板轻轨车最先进技术,牵引传动与控制系统是100%低地板轨道交通系统的关键组成部分之一。为了保证系统的安全可靠运行,对系统进行实时有效的监控和保护具有及其重要的意义;另一方面随着现代工业控制的快速发展,工业现场总线在兼容性和传输速率等方面逐渐无法满足需求,为了实现现场底层设备与上位机之间大容量数据传输,现场总线需要与统一开放的以太网进行有机结合。

本文设计了以数字信号处理器TMS320F2812为核心,现场总线和以太网相结合的网络传输和故障监测系统,实现了牵引变流系统和辅助变流系统参数监测、实时故障诊断及安全保护、状态参数实时显示等功能,具有良好的可靠性和开放性,保证了牵引变流系统和辅助变流系统安全可靠运行。

TMS320F2812的高精度AD采集功能提高了故障数据的监测精确度,并且DSP强大的信号处理能力使故障征兆提取的准确度有明显的提高;FPGA设计实现了双口RAM,以及故障诊断和保护的功能,使整个系统具有更高的逻辑性和准确性;采用高速数据缓存和海量存储设计避免了以往在故障处理方面存在的数据处理速度以及数量上的瓶颈;现场总线和以太网相结合的网络系统使得底层过程控制具有很高的实时性,同时能够实时的传输大量数据到上层监控界面;LabVIEW监控界面能够实时显示系统参数并提供报警功能。

本文主要从网络传输和故障监测系统的总体结构设计、系统硬件、软件设计以及上层监控软件等四个方面来阐述本系统的研究过程,并为网络传输和故障监测系统的进一步完善和提高提出了自己的想法。

9.学位论文陈磊电动机智能功率分析仪的研究2009

在现代工业中,电动机作为一种拖动机械,成为所有动力机械的基础,随着科学技术的不断进步和工艺控制的不断完善,尤其是自动化生产的要求,迫切需要开发和完善电动机的控制和保护设备,从而实现对生产过程和大型机械的遥控、遥测、遥调、故障诊断以及集中控制等功能,因而确保电动机的正常运行就显得十分重要,一旦发生事故,必须马上查找故障原因并及时消除,以保证及时恢复生产。

电机保护装置有很多种,前些年使用的比较普遍的是热继电器。随着半导体技术的迅猛发展,存在着不少缺点的热继电器已经逐渐被数字电子式电动机保护器取代,目前流行的数字电机保护器主要以单片机作为控制器,主要用以实现电机参数显示和数种保护功能,然而这类保护器对电机参数比较单一,精度较低,保护逻辑的处理比较简单,附加功能也比较薄弱,不能满足需求越来越多元化的电机使用用户。

本文介绍了这样一种基于ADI公司高端DSP BF531和AD73360采样芯片硬件架构的电动机智能功率分析仪系统,加之丰富的外围芯片和电路结构,通过多组可编程数字输入输出口进行智能化的多种方式电机起动控制及监测功能;采用准同步AD采样方法,实时检测电机各种运行参数,大大降低电机频率变化带来的误差,满足了较高精度;具备电网谐波分析功能,通过对谐波过大进行报警保护动作防止电压电流谐波失真对电机造成的损害;具备包括热过载,轴功率以及谐波等数十种特色保护能力,准确而且智能;拥有强大的数据存储系统,能记录十次历史故障共多达300个电机故障时参数;同时可实现多台分析仪与工业PC联机组网,进行远程监测和控制;本分析仪还拥有人性化的人机交互系统,为用户的使用操作提供了极大的便利。以上述需求为前提,本文研究分析了整个系统的硬件结构和软件逻辑框架,并列出了各个参数量的计算原理,最后经过现场对样机的测试和实验,达到了预想的结果。相信这种电动机智能功率分析仪的广泛应用,能够对提高电机使用场合生产效率和经济效益,保证安全生产以及节约能源方面都有着十分重要和积极的意义。

10.期刊论文聂启忠.田建生.康勇.Nie Qizhong.Tian Jiansheng.Kang Yong高频地波雷达以太网传输系统设计-

计算机测量与控制2006,14(11)

针对高频地波雷达发射机远程监控的需要,给出了一种以数字信号处理芯片ADSP-BF532作为处理器,结合高速模数转换器AD9244和非PCI以太网控制器LAN91C111的高速数据采集、处理及以太网传输系统的软硬件设计方案;该系统可对高频地波雷达的发射波形信号进行高速采集、处理,并通过以太网连接至上位机,从而实现对发射机的自动故障监测和远程控制;其中的以太网接入部分,对于其他需要接入以太网的嵌入式系统设计具有参考意义.

本文链接:https://www.360docs.net/doc/f87195669.html,/Periodical_jsjyxdh200906044.aspx

下载时间:2011年3月16日

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