智能化断路器的开发( 三 ) _知识百科

值得一提的是，目前迅速发展的CAD/CAM技术对于系统集成化技术有着重要的影响。 CAD/CAM技术已经在机械、电子、电工、建筑、美工、服装等领域得到了广泛的应用。 CAD技术已经不仅仅是作为一种绘图工具发挥作用，而且能够进行计算、分析、校验和模拟。这些功能不仅能够提高设计效率、减少设计失误，还能够使设计者在设计阶段看到产品的逼真外观，模拟产品的实际运行。从而使参加设计者能够对产品各方面的情况有一个总体的把握。
3智能化全功能低压脱扣器的开发CM1-Z型智能化脱扣控制器是作者开发的一种全功能型低压配电保护装置，用于配电开关柜中与多种脱扣器配套使用。
3.1主要技术要求使用条件。三相四线制线路。工作电压保护功能。三段电流保护；过电压、欠电压保护；漏电保护；缺相保护。
显示功能。电压、电流、功率、功率因数显示；设定参数显示；试验电流显示；10次故障记忆与参数显示；故障预报警显示；合闸、分闸状态显示。
~1.3倍额定电流范围内精度为3%.功率显示为kW.功率因数显示分辨率为0.01；故障时间显示分辨率为0.001s. 3.2总体结构CM1-Z型智能脱扣控制器由开关电源、87C552单片机及其外围电路、信号采样与滤波放大电路、自动量程切换电路、锁相环频率跟踪电路、漏电保护电路、显示与操作面板、功能选择开关、RS-485串行通讯接口和E2PROM存储器所组成。系统的组成与结构框图如所列。
由于使用了高性能的87C552单片机，可以对三相四线的电路参数进行独立的实时检测，并根据用户的需要显示有关的电路参数（电压、电流、功率和功率因数等）。该装置具有常规的三段电流热模拟保护功能，以及过压、欠压、漏电和缺相保护功能。可对配电线路或电动机等电器进行有效的和可靠的保护。
智能化断路器原理框图显示操作面板外观如所示。面板数字显示共分为6组，分别为电流显示（电流）、电压显示（电压）、功率及功率因数显示（功率）、设定参数显示（设定）、试验参数显示（试验）和故障参数显示（检查）。正常运行时若无故障，总是显示电流。按“功能”键可以切换到其他显示组。
显示操作面板示意图每组显示又分为若干项。按“选择”键可以在其中进行切换，如下所列。
电流显示：A相电流， B相电流， C相电流， N线电流。
电压显示：AB线电压， BC线电压， CA线电压。
功率显示：功率，功率因数。
设定参数显示：长延时电流，长延时时间，短延时电流，短延时时间，瞬动电流。
试验参数显示：A相电流， B相电流， C相电流， N线电流。
故障参数显示：A相电流， B相电流， C相电流， N线电流，故障时间。
当前功能状态和选择状态有相应的LED指示灯指示。选择指示灯还兼有存储和通讯状态的指示。
3.3功能电路设计开关电源直接由380V电网供电，提供脱扣控制器所需的多组电源。另外，系统还具有备用电源接口。
电流与电压信号经滤波与放大电路处理后，经由多路转换开关，再进行全波整流后送入单片机进行A/D转换。单片机对采样信号进行处理后得到各个电压、电流的有效值。
自动量程切换电路根据输入信号的大小自动将A/D输入端切换至不同的放大信号输出端。
当任何一路电流超过设定值时，比较器输出过量程控制信号，多路转换开关即自动接通较低放大倍数的输出信号。
锁相环频率跟踪电路以电压信号作为基准，对其进行20倍频后送给单片机作为采样定时信号。当交流电频率有漂移时，采样定时信号能够自动跟踪频率的变化，以确保对每个交流电周期采样20次。