安科瑞 徐玉麗
(江蘇安科瑞電器制造有限公司 江蘇江陰 214405)
摘 要:針對低壓智能電動機保護器在實際使用中遇到的各種電磁兼容問題,根據(jù)微處理器系統(tǒng)的特點從硬件和軟件兩個方面,提出了抗干擾方法,獲得了良好的EMC性能。
關(guān)鍵詞:微處理器;EMC電磁兼容性;軟件;硬件;抗干擾
1 引言
電動機作為一種拖動機械因具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、使用維護方便等優(yōu)點,在國民經(jīng)濟各個方面被廣泛采用。在當代,隨著電子技術(shù)的發(fā)展和智能電動機保護器技術(shù)的成熟而普及率越來越高。
智能電動機保護器采用了微處理器技術(shù),不僅解決了傳統(tǒng)的熱繼整定粗糙、不能實現(xiàn)斷相保護,重復性差、測量參數(shù)誤差大的缺點。保護器通過電流來判斷斷相故障,軟件模擬熱積累過程的方法來實現(xiàn)過載保護等方法保證了電機的可靠運行,而微處理器強大的擴展性包括開關(guān)量輸入、繼電器輸出,4~20mA變送輸出、RS485通訊等很好的滿足了控制系統(tǒng)的“四遙”功能。
電動機保護器提高了電動機運行的可靠性和系統(tǒng)智能化要求,因此保護器的可靠運行起著舉足輕重的作用,同時也對保護器抗外界干擾提出了比較現(xiàn)實的要求。下面就從硬件和軟件兩個方面提出可靠性設(shè)計。
2 硬件可靠性設(shè)計
2.1 微處理的選擇
采用Freescale公司的高性能處理器MC9S08AW60。MC9S08AW60是Freescale公司一款基于S08內(nèi)核的高度節(jié)能型處理器,是第一款認可用于汽車市場的微控制器??蓱?yīng)用在家電、汽車、工業(yè)控制等場合,具有業(yè)內(nèi)最佳的EMC性能。
2.2 電源端濾波處理
利用電磁原理進行硬件電路濾波是提高保護器EMC的有效方法。線路如下圖,經(jīng)熱敏電阻t、壓敏電阻RV1、電感L1、L2、差模電容C1、共模電感L3、共模電容C2、C3組成的兩級濾波處理,很好的隔離了由于電源端的輸入和輸出干擾。PTC熱敏電阻器的主要用于過流過熱保護,直接串在負載電路中,在線路出現(xiàn)異常狀況時,能夠自動限制過電流或阻斷電流,當故障排除后又恢復原態(tài),俗稱“萬次保險絲”。根據(jù)線路的最大工作電流來確定選擇。壓敏電阻主要用于吸收各種操作浪涌及感應(yīng)雷浪涌過壓保護,以防止這類過電壓干擾或損壞各種電路元件。根據(jù)設(shè)計經(jīng)受的浪涌電壓按照最大允許使用電壓和通流容量來選擇。其中,L1、L2、C1為抑制差模干擾,L3、C2、C3為抑制共模干擾。L1、L2鐵芯應(yīng)選擇不易飽和的材料及M-F特性優(yōu)良的材料。按照IEC-380安全技術(shù)指標推薦,圖中元件參數(shù)的選擇范圍為:C1=0.1~2uF;C2、C3=2.2~33uF;L3為幾個或幾十毫亨,隨工作電流不同而取不同的參數(shù)值。
按照下面公式計算C2、C3的容量:
Ii=2πfCyU
式中:Ii───允許的交流漏電流
f───電源頻率;
U───電源供電電壓;

圖1 電源端處理圖
