專利名稱：一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
保護(hù)器的電流采集電路用來(lái)外接各種電流互感器，電流互感器輸出的信號(hào)通過(guò)電流采集電路供單片機(jī)系統(tǒng)采集計(jì)算和管理。單片機(jī)中的軟件程序中含有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，一般保護(hù)器通過(guò)覆蓋在幾個(gè)電流周期上的采集，得到電流采樣值；保護(hù)器通過(guò)將電流采樣值與標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表比較查找并通過(guò)一定的算法如牛頓插值法，算出該電流的實(shí)際大小。那么標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表是怎么建立的呢？標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器分別給定幾個(gè)所需的標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)，保護(hù)器的單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)采集計(jì)算得到幾個(gè)所需的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值，這些值通過(guò)規(guī)律排列就建立了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電流采樣值表。一般保護(hù)器通過(guò)理論上的計(jì)算值或一定次數(shù)實(shí)際采樣的平均值來(lái)建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，并將該統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表直接寫入單片機(jī)軟件程序中。所有批量生產(chǎn)的同一型號(hào)保護(hù)器都使用該軟件程序，這樣該型號(hào)保護(hù)器的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表都是一樣的。由于每一臺(tái)保護(hù)器實(shí)際電路在硬件個(gè)體差異、采樣電阻、失調(diào)電壓以及采樣基準(zhǔn)等方面上存在的誤差，致使所有使用同一軟件程序的保護(hù)器在測(cè)量電流時(shí)其檢測(cè)值與真實(shí)值并不一致，電流采集電路上所使用的精密采樣電阻、集成運(yùn)放以及A/D模塊等元器件的實(shí)際功能不能得到充分利用，保護(hù)器檢測(cè)電流不準(zhǔn)確，而保護(hù)器的所有保護(hù)原理都是基于對(duì)電流的準(zhǔn)確計(jì)算這個(gè)核心，一旦保護(hù)器檢測(cè)電流不準(zhǔn)確，就會(huì)影響保護(hù)器的保護(hù)功能，甚至釀成事故。有些型號(hào)的保護(hù)器也具有電流校準(zhǔn)功能，但只是簡(jiǎn)單的將全量程范圍檢測(cè)電流進(jìn)行了線性運(yùn)算，如乘以一個(gè)系數(shù)或加減一個(gè)常數(shù)值，不能真正的起到校準(zhǔn)作用，正確的方法是為每臺(tái)保護(hù)器的軟件程序單獨(dú)建立標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，而傳統(tǒng)的保護(hù)器將統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表直接寫入單片機(jī)軟件程序，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表改變時(shí)必須修改軟件程序后重新燒錄到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器；這種方法每次只能對(duì)一臺(tái)保護(hù)器進(jìn)行校準(zhǔn)操作，效率低下。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供了一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，為每臺(tái)保護(hù)器的軟件程序單獨(dú)建立標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，以提高保護(hù)器的顯示精度，并且可以同時(shí)對(duì)多臺(tái)(每個(gè)通訊端口最多達(dá)255臺(tái))保護(hù)器進(jìn)行校準(zhǔn)操作以提高校準(zhǔn)操作效率。所述的正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)包括電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器、負(fù)載、PC終端、保護(hù)器、各部件的連接接口及相應(yīng)的操作軟件等。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，主要有電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器、PC終端、負(fù)載、保護(hù)器，其中保護(hù)器主要又有單片機(jī)，電流采集電路、顯示模塊，外部EEPROM儲(chǔ)存器，通信模塊，按鍵，執(zhí)行模塊，其特征在于:標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器與負(fù)載構(gòu)成回路，電流互感器一端與回路穿孔纏繞連接，另一端與電流采集電路接線端子電氣連接，外部EEPROM儲(chǔ)存器與單片機(jī)通過(guò)I2C總線連接，單片機(jī)與電流采集電路、顯示模塊、按鍵、通信模塊、執(zhí)行模塊電連接；通信模塊與PC終端通過(guò)MODBUS RS485總線連接。[0005]本發(fā)明的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于系統(tǒng)的通訊接口和外圍回路接口，還要給操作者以方便。本發(fā)明的正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，解決了這個(gè)問(wèn)題，通訊接口采用RS232 TORS485多串口轉(zhuǎn)換器，可以將一個(gè)RS232串口擴(kuò)展多個(gè)RS485通訊端口以解決操作效率問(wèn)題；外圍回路接口主要采用插拔式電氣連接，接口已經(jīng)留好。同時(shí)系統(tǒng)中集成多種輔助軟件可以極大的方便操作者操作，這些輔助軟件如PC終端中的RS485串口通信調(diào)試軟件，單片機(jī)的通信應(yīng)答系統(tǒng)，單片機(jī)與外部EEPROM存儲(chǔ)器的I2C通訊程序等都已做好，操作者只需給定所需的標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)，本發(fā)明就可以完成校準(zhǔn)操作。


[0006]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖[0007]圖2是本發(fā)明校準(zhǔn)系統(tǒng)操作流程圖具體實(shí)施方式
[0008]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:[0009]如圖1中，本發(fā)明一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，主要有電流互感器L1、標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器8、PC終端9、負(fù)載10、保護(hù)器Al，其中保護(hù)器Al又有單片機(jī)1，電流采集電路2、顯示模塊3，外部EEPROM儲(chǔ)存器4，通信模塊5，按鍵6，執(zhí)行模塊7 ;其特征在于:標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器8與負(fù)載10構(gòu)成回路，電流互感器LI 一端與回路穿孔纏繞連接，另一端與電流采集電路2接線端子電氣連接，外部EEPROM儲(chǔ)存器4與單片機(jī)I通過(guò)I2C總線連接，單片機(jī)I與電流采集電路2、顯示模塊3、按鍵6、通信模塊5、執(zhí)行模塊7電氣連接，通信模塊5與PC終端9通過(guò)MODBUS RS485總線連接。[0010]本發(fā)明上電后，保護(hù)器經(jīng)初始化開始實(shí)時(shí)的電流采集工作。操作者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器8分別給定所需的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)來(lái)建立標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表。當(dāng)操作者通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器8給定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)時(shí)，電流互感器LI將感應(yīng)的電流信號(hào)輸出給電流采集電路2供單片機(jī)I采集計(jì)算和管理；同時(shí)電流互感器(L2、L3......L255)將感應(yīng)的電流信號(hào)輸出給保護(hù)器(A2、A3......A255)供其采集計(jì)算和管理。這樣這些保護(hù)器(A1、A2......A255)就同時(shí)采集得到該標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值；此時(shí)等待電流信號(hào)穩(wěn)定，若電流信號(hào)不穩(wěn)定則繼續(xù)等待，若電流信號(hào)穩(wěn)定則操作者通過(guò)PC終端9中的RS485串口通信調(diào)試軟件在RS485總線中下達(dá)保存該標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值命令，保護(hù)器Al的單片機(jī)I接到命令后將該標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值保存到外部EEPROM存儲(chǔ)器4中；同時(shí)保護(hù)器(A2、A3......A255)的單片機(jī)接到命令后也將該標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值保存到各自的外部EEPROM存儲(chǔ)器中。操作者可以通過(guò)顯示模塊查看結(jié)果，如果操作者對(duì)標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值結(jié)果不滿意，可以重新對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)進(jìn)行采集并保存；如果操作者滿意此次結(jié)果則該標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)的校準(zhǔn)工作完成。如果不需要再進(jìn)行校準(zhǔn)工作則校準(zhǔn)工作結(jié)束。如果需要進(jìn)行下一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)的校準(zhǔn)，則操作者按照上述過(guò)程依次操作，分別給定其余標(biāo)準(zhǔn)交流電流信號(hào)，這些保護(hù)器(Al、A2......A255 )就同時(shí)采集得到其余標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值；待這些電流信號(hào)穩(wěn)定，操作者通過(guò)PC終端9中的RS485串口通信調(diào)試軟件在MODBUD RS485總線中下達(dá)保存其余標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值命
令，這些保護(hù)器(A1、A2......A255)的單片機(jī)接到命令后將其余標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值
保存到各自的外部EEPROM存儲(chǔ)器中，以建立標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表。這是一個(gè)循環(huán)體系，這樣當(dāng)流程結(jié)束時(shí)這些保護(hù)器就同時(shí)各自獨(dú)立的建立了標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表。傳統(tǒng)的保護(hù)器將統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表直接寫入單片機(jī)軟件程序，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表改變時(shí)必須修改軟件程序后重新燒錄到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器；這種方法每次只能對(duì)一臺(tái)保護(hù)器進(jìn)行校準(zhǔn)操作。本發(fā)明在不用編程器重新燒錄單片機(jī)軟件程序的條件下，可以同時(shí)對(duì)多臺(tái)保護(hù)器重新建立各自獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，提高保護(hù)器測(cè)量精度，提高校準(zhǔn)操作效率。傳統(tǒng)的使用普通精密色環(huán)電阻和8位分辨率A/D模塊單片機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)器，其電流測(cè)量精度大約為1.5級(jí)至1.8級(jí)，通過(guò)本發(fā)明實(shí)驗(yàn)后精度提高到0.5至
1.0 級(jí)。
權(quán)利要求1.一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，主要有電流互感器，標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器，PC終端，負(fù)載，保護(hù)器；其中保護(hù)器又有單片機(jī)，電流采集電路，顯示模塊，外部EEPROM儲(chǔ)存器，通信模塊，按鍵，執(zhí)行模塊，其特征在于:標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器與負(fù)載構(gòu)成回路，電流互感器一端與前述的回路穿孔纏繞連接，另一端與電流采集電路接線端子電氣連接；外部EEPROM儲(chǔ)存器與單片機(jī)通過(guò)I2C總線連接，單片機(jī)與電流采集電路、顯示模塊、按鍵、通信模塊、執(zhí)行模塊電路板連接；通信模塊與PC終端通過(guò)MODBUS RS485總線連接。
專利摘要一種正弦交流電機(jī)保護(hù)器電流校準(zhǔn)系統(tǒng)，主要有電流互感器、標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器、PC終端、負(fù)載、保護(hù)器；其特征在于標(biāo)準(zhǔn)交流信號(hào)發(fā)生器與負(fù)載構(gòu)成回路，電流互感器一端與回路穿孔纏繞連接，另一端與保護(hù)器的電流采集電路接線端子電氣連接，保護(hù)器的外部EEPROM儲(chǔ)存器與保護(hù)器的單片機(jī)通過(guò)I2C總線連接，保護(hù)器的單片機(jī)與保護(hù)器的電流采集電路、顯示模塊、按鍵、通信模塊、執(zhí)行模塊電路板連接，保護(hù)器的通信模塊與PC終端通過(guò)MODBUSRS485總線連接，保護(hù)器的單片機(jī)中寫有軟件程序，PC終端中有RS485串口通信調(diào)試軟件。用外部EEPROM儲(chǔ)存器重新建立標(biāo)準(zhǔn)交流電流采樣值表，保護(hù)器測(cè)量精度，提高校準(zhǔn)操作效率。
文檔編號(hào)G01R31/00GK203054121SQ20132000490
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者張金龍, 劉靜宇, 周慧潔, 楊方軼, 楊瑩, 王道芬 申請(qǐng)人:吉化集團(tuán)公司