電流信號檢測裝置課程設計

A. 電流檢測電路異常

電流感測器故障處理方法

在變頻調速過程中，電流信息與速度信息是必不可少的，需要它們兩個的完善來支撐雙閉環控制的環節。電流感測器在運行的過程中，會受到電流沖擊等因素的干擾從而發生故障，導致系統崩潰。對於它的故障診斷方法主要有以下幾種。

1、基於模型診斷方法。這種診斷方法的基礎是數學建模，也就是說數學模型在電動機上的應用。其中，必須要用到觀測器。觀測器所觀測的信息與實際對電流感測器的測量信息做一個數據對比，從而判斷故障。利用全階自適應觀測器來產生一個殘差，根據殘差和給定的閾值判斷電流感測器故障。

2、基於信號診斷方法。這種診斷方法是通過對信號的測量、對信號特徵的辨別來診斷是否發生故障。如果電流感測器發生了故障，那麼就會顯示出不同的信號特徵，對其予以記錄，故障信號特徵與正常系統的特徵不同，那麼根據之前的經驗就可以准確地把握故障的定位，對其進行辨識，從而予以解決。在沒有障礙順利運行時，各相的故障定位變數都將趨近一個固定值。而在某相電流感測器故障後，這個值會與其他兩相顯著不同，從而定位故障。

3、基於知識的故障診斷方法。這種診斷方法的依據和基礎與前兩者略有不同，其需要實時數據與歷史數據，兩者同時具備的情況下才能去診斷。這種診斷，在實際應用中還是很廣泛的。

B. 如何用電流互感器檢測三相非同步電機里的電流，並將信號傳到單片機中。求原理圖~

電流互感器輸出一般為5A電流信號。可以採用0.1Ω的分流器將5A量程的電專流信號變換為500mV量程的屬電壓信號，再用運算放大器將信號放大，就可直接進AD轉換器或單片機（含AD的單片機）。
單片機控制AD進行高速采樣，然後對采樣結果進行方均根運算即可得到被測電流的有效值。

C. 求感測器課程設計

感測器課程設計是測控技術與儀器專業開設的一門獨立實踐課程，也是電氣專工程及屬自動化專業的選修課程。本課程以各類感測器的性能測試、實際應用設計為線索，完成磁敏感測器、溫度感測器、光電感測器、應變感測器、電感感測器、電容感測器、壓電感測器、光纖感測器、溫濕度感測器、智能感測器等基本型、設計性和綜合性實驗與設計內容，通過課內和課外相結合，自主申請實驗項目和實驗室開放課題相結合，使學生掌握不同種類感測器的使用方法和設計要點的基本技能，加深學生對「感測器原理及檢測技術」理論知識的理解，為從事儀器系統開發與設計打下基礎。

D. 電動機保護裝置的電流檢測型保護裝置

(1)熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱後產生彎曲，從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間准確性一般，但對電動機可以實現有效
的過載保護。隨著結構設計的不斷完善和改進，除有溫度補償外，它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。例如從ABB公司引進的T系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器；JR20型、JR36型熱過載繼電器，其中Jn36型為二次開發產品，可取代淘汰產品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動機保護用斷路器熱式作過載保護用，結構及動作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲後有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點接通，最後導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時動作。其結構簡單、體積小、價格低、動作特性符合現行標准、保護可靠，故日前仍被大量採用．特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進的M611型電動機保護用斷路器，國產DWl5低壓萬能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過電流繼電器通過內部各相電流互感器檢測故障電流信號，經電子電路處理後執行相應的動作。電子電路變化靈活，動作功能多樣，能廣泛滿足各種類型的電動機的保護。其特點是：
①多種保護功能。主要有三種：過載保護，過載保護十斷相保護，過載保護十斷相保護+反相保護。
②動作時間可選擇(符合GBl4048．4—93標准)。
標准型(10級)：7．2In(In為電動機額定電流)，4—1Os動作，用於標准電動機過載保護，速動型(10A級)：7．2In時，2—1Os動作，用於潛水電動機或壓縮電動機過載保護。慢動型(30級)：7．2In時，9—30s動作，用於如鼓風機電機等起動時間長的電動機過載保護。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達3—4倍，甚至更大倍數(熱繼電器為1．56倍)，特別適用於電動機容量經常變動的場合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發光二極體顯示故障類別，便於檢修。
（4）固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異，最復雜的繼電器實際上只能用於較大型、較昂貴的電動機或重要場合。它監視、測量和保護的主要功能有：
①最大的起動沖擊電流和時間；
②熱記憶；
⑤大慣性負載的長時間加速；
④斷相或不平衡相電流；
⑤相序；
⑥欠電壓或過電壓；
⑦過電流(過載)運行；
⑧堵轉；
⑨失載(機軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌)；
⑩電動機繞組溫度和負載的軸承溫度；
⑩超速或失速。
上述每種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時限，以確保電動機起動或運轉過程中在損壞之前將電源切斷。還可用發光二極體或數字顯示故障類別和原因，也可以對外向計算機輸出數據。
(5)帶有電子式脫扣的電動機保護用斷路器其動作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態繼電器。功能主要有：電路參量顯示(電流、電壓、功率、功率因數等)，負載監控(按規定切除或投入負載)，多種保護特性(指數曲線反時限、I2t曲線反時限、定時限或其組合)，故障報警，試驗功能，自診斷功能，通信功能等。產品如施耐德電氣公司生產的M系列低壓斷路器。
(6)軟起動器軟起動器的主電路採用晶閘管，控制其分斷或接通的保護裝置一般做成故障檢測模塊，用來完成對電動機起動前後的異常故障檢測，如斷相、過熱、短路、漏電和不平衡負載等故障，並發出相應的動作指令。其特點是系統結構簡單，採用單片機即可完成，適用於工業控制。

E. 電力系統中待四到20毫安的電流表。怎樣測量實際電流

按以下步驟進行:
1、選擇合適的電流互感器。
2、將電流互感器初級(一次繞組)串入所需測量迴路。
3、互感器次級(二次繞組)接入電流表，讀數乘以互感器變比。