dw45直流欠压脱扣器的设计与研究-开题报告

dw45直流欠压脱扣器的设计与研究-开题报告 KC017-2 2008届毕业设计开题报告 题 目 DW45直流欠压脱扣器的设计与研究 专 业 电气工程及其自动化 姓 名 班 级 08 指导教师 起止日期 2012.2.21~2012.6.3 2012.2.21~2012.2.27 目 录 一.来源及现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 二(设计要求 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 三(工作内容 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 四( 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 五(设计预期实现的功能 „„„„„„„„„„„„„„5 六(本设计的任务和内容 „„„„„„„„„„„„„„5 七(主要技术特点 „„„„„„„„„„„„„„„„„6 八(本设计的时间安排 „„„„„„„„„„„„„„„6 九(参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 1 毕业设计开题报告 (含课题的来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等内容，字数为500~1000字。) 一、来源及现状 1(欠压脱扣器来源 脱扣器是应保护电路的需要而产生的，是随着断路器的发展而发展的。它是与断路器机械上相连的(或组成整体的)，用以释放保持机构并使断路器自动断开的装置。一般说来，传统的双金属片机械式或电子电磁式脱扣器与脱扣机械部分组成整体，目前智能脱扣器则不包含机械脱扣部分，仅指控制板(即可理解为断路器的内置―控制器‖)。作用是当线路有漏电或人身触电时通过零序电流互感器的电流的矢量和不等于零，互感器二次线圈的二次侧产生电压，并经集成电路放大，当达到整定值时，通过漏电脱扣器在0.1秒内切断电源，从而起到触电和漏电保护作用。脱扣器具有过载、断路、漏电、欠压、过压、不平衡、欠频、过频、逆功率、相序等保护功能;还具有负载监控、实时值测量、需量测量、谐波测量、测量表设置、维护、通信、DI/DO、区域选择性联锁、试验联锁、LCD界面显示等等功能。 起欠压保护功能的欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的50%范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35,时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合;电源电压等于或大于80,欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。 2、欠压脱扣器的发展及现状 低压断路器是低压配电系统中的主要元件，其保护功能的触发是由脱扣器实现的。早期脱扣器的过载保护功能是利用了双金属片在通过大电流时受热产生变形，从而使机械系统动作来实现的。由于不同金属片的受热形变系数不同，所以可以近似模拟多种时间/电流特性曲线。其缺点是体积较大，过流保护特性不够理想。70年代开始出现了电子式脱扣器，90年代逐步推出了智能型脱扣器。 欠压脱扣器从根本上说应该属于第二代电子脱扣器。脱扣器的发展大致可以划分为三代:第一代是电磁式脱扣器，第二代是电子式脱扣器，第三代是智能型脱扣器。90年代中期国内出现了电子式脱扣器，90年代后期开发出基于单片机的多功能脱扣器，可实现过流、短路等故障的保护，做到了运行、故障集中监控、处理，大大提高了供电系统运行的可靠性、安全性。但目前反映当今国际水平的智能型脱扣器还很少见到，有待于进一步开发研究。 我国低压电器经过50年的发展，己形成比较完善的体系，就低压电器品种、规格、性能来看，基本上满足了我国国民经济发展的需要。目前，市场上销售的低压电器产品大致可以分为三代产品。第一 2 代产品主要包括DWIO、 DZ10，现已列入行业的淘汰产品，技术特征是性能指标低，体积大，耗材、耗能多;第二代是70年代至80年代开发的产品，产品包括自行开发和技术引进的，其特征是技术指标明显提高，保护特性较完善，体积缩小，结构上适应成套设备的要求;90年代开发的产品为第三代产品，开发方针为抓住主要系列，跟踪国外先进技术，系列产品有DW45等，特征是高性能、小型化、电子化、智能化、组合化、多功能化，但此类产品市场占有率仅为5%,10%。因此，促进此代产品的推广，从而促进我国低压电器总体水平的提高己刻不容缓。 二、设计要求 1、利用单片机结合电流互感器实现对线路中电压的检测，进而实现对脱扣器动作的控制; 2、实现系统参数设置、故障检测。 三、工作内容 1、课题相关资料的查询与搜集; 2、系统总体方案设计; 3、系统硬件设计及其调试(单片机系统原理图、串口通信设计和PCB); 4、系统软件设计及其调试。 四、设计方案 1、硬件设计 鉴于电磁脱扣器只能提供短路保护，抗谐波能力差，并且它的线圈始终处于通电状态，体积庞大，控制电路始终输出功率，且复位弹簧始终处于受力状态，线圈发热，电子元件易于老化和弹簧早期疲软失效等致命缺点。热磁脱扣器只能提供二段保护;动作值误差比较大，不可以调节(现在所谓的新一代断路器可以机械调节，但调节幅度很小，且误差相当大)，而且受环境影响较大。而基于单片机的欠压式脱扣器克服了这些缺点，它灵敏度高，动作值比较精确，而且可以调节;加装通讯模块后还可以与上位机连接，进行远程控制;基本不受环境温度影响。所以本次设计采用基于单片机的智能型欠压脱扣器实现对电路的保护。 NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。 NEC 8位单片机包括78K0S和78K0两个系列: 78K0S (8位) 微控制器:操作频率达10 MHz，这些微控制器是NEC Electronics 低端产品阵容的代表产品，并且包括78K0S/Kx1+设备，其封装和CPU核都高度紧凑，并且提供RC振荡器。它们不但 3 价格具有很高的竞争力。其用于嵌入式控制的主要功能:位处理、LED端口、可控制的CPU速度、子时钟选项、Stop和halt模式，200ns最小指令周期 ;78K0S/KU1+ 微控制器是一个10引脚的(低引脚数)微控制器。其芯片特点:宽范围的操作电压: 2.0 V - 5.5 V 、两个内部振荡器:8MHz 和240 kHz、内置可编程的低电压指示器 、上电清零电路 、单电压，自编程闪存 、闪存安全保护。 78K0(8位)微控制器是NEC Electronics目前最流行的8位微控制器，包括新型78K0/Kx2微控制器。这个系列微控制器内部集成了不同的外围设备。78K0/KB2 微控制器是一个新型30引脚通用设备，具有广阔的应用范围。其芯片特点:引导交换功能 (闪存安全保护) 、内置POC(可编程上电清零电路)/LVI(可编程低电压指示器) 、内置内部振荡器: 8 MHz 、单电压, 自编程闪存 、闪存安全保护。针对本产品而言，计算量不是很繁重，控制任务不是很复杂，采用NEC8位单片机为整个控制器的核心即可，并配以整流电路、电源转换电路、信号采样和放大电路等电路。硬件框图如图4-1所示。 220V抗干扰单元 整流电路 采样电路 NEC控制输出UPD78F9202电磁铁电路单片机电源电路 图4-1 系统设计硬件框图 2、软件设计 结合硬件电路设计特点，实现上述功能，绘制出的主程序 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 见图4-2。在主程序中，首先进行初始化与开机自检，然后进入一个循环，在循环中分别调远控处理子程序，采样子程序，欠压脱扣处理子程序和通信子程序，与一般的单片机循环主程序结构不同，执行完毕后，进入“休眠”模式，当定时时间到时再被唤醒。 4 主程序 初始化 自诊断 远控处理子程序 采样子程序 欠压脱扣处理子程序 通信子程序 休眠模式 图4-2 主程序 流程图 学校统计工作流程图儿科流程图质量监督工作流程图首诊负责制流程图车辆维修流程图 五、设计预期实现的功能 1、以单片机NEC UPD78F9202为核心利用DW45直流欠压型脱扣器实现对电路的保护; 2、完成对电路中电压的检测; 3、完成采集数据的A/D转换。 六、本设计的任务和内容: 本设计的主要任务是以单片机NEC UPD78F9202为核心利用DW45直流欠压型脱扣器实现对电路的 保护。具体内容如下: 1、完成硬件电路设计和控制程序设计; 2、完成由NEC UPD78F9202组成的单片机最小系统设计; 3、 设计485串口通信硬件电路及软件程序; 4、 完成采集数据的A/D转换; 5 5、 完成联机调试及设计报告的撰写。 七、主要技术特点 1、仪器界面友好、开放、灵活、人性化、内容丰富、信息量大、操作简单; 2、仪器界面根据需要自由定义和制造; 3、充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理能力; 4、信号采集迅速、准确、精度高、范围广，且硬件电路设计简单; 5、研制周期短，具有良好的性价比。 八、本次设计的时间安排 第一周:资料收集; 第二周:方案设计，撰写开题报告; 第三,六周:相关系统硬件设计; 第七,十周:相关软件学习; 第十一周,第十三周:调试、撰写设计说明书草稿; 第十四周:撰写设计说明书准备答辩。 6 九、参考文献 [1]邹积岩，王毅.开关智能化的概念与相关的理论问题[J].高压电器，2000 [2]张榴晨，徐松. 有限元法在电磁计算中的应用[M].北京中国铁道出版社，1996 [3]王宝龄.电磁电器设计基础.国防工业出版社[M]，1988 [4]方鸿发.低压电器及其测试技术[M].机械工业出版社，1982 [5]华成英，童诗白.模拟电子技术基础[M].高等教育出版社，1980 [6]沈竹平，谭克勤.实用电子元器件手册[M].上海科学技术出版社，1998 [7]张冠生，丁明道.常用低压电器及其应用[M].机械工业出版社，1981 [8]陈德桂.电磁机构的计算机辅助设计[M].西安交通大学教材供应科，1987 [9]王兆安，黄俊.电力电子技术[M].机械工业出版社，2003 [10]张榴晨，徐松.有限元法在电磁计算中的应用[M].北京中国铁道出版社，1996; [11] IsermannR.Digital Control Systems.Berlin:Springer VerLag.1981 [12] Cutler CR, Dynamic Matrix Control Computer Control Algorithm(Jacc.1980 [13] Malvino A.P. Digital Computer Electronics.McGraw-Hill Publishing Co..1977 7 指导教师意见(对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计结果的预测): 指导教师: 年 月 日 系部意见: 系主任: 年 月 日 注:开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。 8 下面是赠送的经典语录和搞笑语录，不需要的朋友可以下载后不急删除～～～谢谢～～ , 【感人的话】 要学会感恩、同情、宽容、忍耐、积极与真诚。希望是心灵的一种支 持力量.逆境的回馈，使生命将更加精彩而富足. , 【感人的话】 每个人的好运跟坏运都是分配好的，虽然我的好运没有别人多，所以 只要是一点点好事，我就非常感恩了。 , 【祝福的话】 这里有一本你当年用过的笔记，它有点儿泛黄了，书页里夹着的话 也早已没了香气，却还是谢谢你把它借给了我。今天的我们已经分开，却依然是朋友。 9 还是要跟以前一样，我听着你的述说，看着你笑，看着你难过委屈去安慰你。我会把祝 福写在这本笔记里，在那多枯黄的花的旁边，我会写下我的祝福:祝福你过得好～祝福 你过得比我好～然后，将它寄给你。不要哭泣，你。 , 【表白的话】 爱你是一个念头，爱你是一种冲动，爱你是一种宿命，只属于我的 宿命。爱你是一段旅程，爱你是一场幸福的长跑，爱你是一路沐浴阳光，爱你是一径的 花香。爱你，是睡觉呼吸一般的自然～请，给我你的爱。 , 【有哲理的话】 世上有三种人:一是良心被狗吃了的人，二是良心没被狗吃的人， 三是良心连狗都不吃的人. , 【激励人的话】 如果你看到面前的阴影，别怕，那是因为你的背后有阳光。 , 【感人的话】 一身白衣为你洗尽铅华，白衣白发白胜雪，捧一卷古墨，盈袭暗香， 我踏着平平仄仄的长长短短，款款步入风情万种的宋词里。溪边桃红青染，流水潺潺， 柳丝随风絮，我在桃花下写着红笺小字，一抹嫣然回眸，惊落了桃花，也惊落了你的心。 佛说千年一轮回，今生，你在哪里, , 【有哲理的话】 母爱是一滴甘露，亲吻干涸的泥土，它用细雨的温情，用钻石的坚 毅，期待着闪着碎光的泥土的肥沃;母爱不是人生中的一个凝固点，而是一条流动的河， 这条河造就了我们生命中美丽的情感之景。 , 【表白的话】 我深深地恳求你;不要把我逐出你的爱门之外，我一分一秒也不能缺 少你的爱。只有赢得你的爱，我的生命才有光彩。 , 【表白的话】 爱你，却要无欲无求，好难～爱你，却要偷偷摸摸，好累～爱你，却 让自己心碎，好惨～但竟然心甘情愿，好傻～但是我能肯定的是:我是真的很爱你～ , 【表白的话】 我扬一把散沙粒粒想念漫天纷飞带给我对你的祝福，我洒下一瓢涟水 滴滴飘洋流到你的心海，爱你，今生无悔，牵了你的情，爱了你的人，我会努力呵护你， 一生一世～ , 【表白的话】 你的热情，温暖了我冰冻的心;你的大胆，鼓起了我爱的热忱;你的 关怀，激起了我感激之情。新年伊始，愿我们透过那爱湖的波光水雾，一起憧憬美好的 未来。情人节快乐～ , 【表白的话】 也许我的笑容不够灿烂，但足够为你扫清冬日里的阴霾;也许我的双 手不够温柔，但还能为你拂去俗世尘埃～如果命运安排我们在一起，我会好好珍惜你～ 情人节快乐～ , 【甜言蜜语的话】 我们结婚吧，好不好,那样我们就可以不再对着电话诉说想念， 就可以每天清晨起来看见你的睡脸，然后一起吃一顿不太丰盛却很温暖的早餐。我们结 婚吧，好不好,那样我们就可以拿着民政局发的红色小本子四处炫耀，我们可以在房间 里挂满结婚照，看着看着就会不自觉的微笑。我们结婚吧。 , 【表白的话】 我需要你，就像冬天里的棉袄，夏天里的雪糕，黑暗中的灯泡，饥饿 中的面包—–我不能没有你～ 10 , 【有哲理的话】 用真理检验真理永远是真理，用错误掩饰错误将会一错再错。我们 不能拥有真理，但是我们可以防止错误。 , 【离别的话】 愿你作一滴晶亮的水，投射到浩瀚的大海;作一朵鲜美的花，组成百 花满园;作一丝闪光的纤维，绣织出鲜红的战旗;作一颗小小的螺丝钉，一辈子坚守自 己的岗位…… , 【离别的话】 我们曾经在一起欣赏过美丽的花;我们曾经在一起幻想过美丽的季节。 同学啊，同学，分别后不要忘了我们曾经一起走过的日子。 , 【离别的话】 红叶纷飞的枫林里，我们曾拥有多少回忆。那飘舞着的枫叶，将我们 带进一个无比美妙的境界。 , 【离别的话】 别离，是有点难舍，但不怅然;是有点遗憾，但不悲观。因为我们有 相逢的希望在安慰。 , 【有哲理的话】 人活着，第一要紧的事情就是要有眼光。有了眼光，并相应确定应 该为之努力的目的和目标，工作就会出现乐趣，这样才有希望最终成为一个事业和生活 的成功者，生命就会丰富多彩。 , 【有哲理的话】 在真相肯定永无人知的情况下，一个人的所作所为能显示他的品格。 有些事情的确没有人知道，除你之外，没有人知道，但是你必须对得住自己，最好能问 心无愧。因为问心无愧可生自信，而自信会让你生活得更从容。 , 【有哲理的话】 没有任何的动物是比蚂蚁更勤奋，然而它却是最沉默寡言的。与其 埋怨世界，不如改变自己。管好自己的心，做好自己的事，比什么都强。人生无完美， 曲折亦风景。别把失去看得过重，放弃是另一种拥有;不要经常艳羡他人，人做到了， 心悟到了，相信属于你的风景就在下一个拐弯处。 , 【有哲理的话】 有些人成就不大，不在于智力或能力不够，而在于没有克服自己心 理上的弱点和谬见，没有充分发挥自己既有的潜力和才能。只有不断向自己挑战，向生 活挑战，才能取得更大成功。 , 【有哲理的话】 面对别人的反对意见，如果你针锋相对地进行争执和批驳，对方很 难从内心真正接受，在表达方式上委婉一些，效果就好多了。 , 【有哲理的话】 当我们放眼这个世界的时候，如果以自我为中心，很可能会以为自 己了不起，可一旦我们把心歇下来，用赤子之心来观察，就会发现我们是多么渺小。我 们什么时候都能看清自己不如人的地方，那就是对生命有真正信心的时候。 , 【有哲理的话】 胸有平常心，幸福自然来。人的心态如同琴上的弦，太紧则易断， 太松则无音，只有松紧适度，才能弹出美妙之音。保持一颗平常心，才是人生的真谛。 怀一颗平常心，看淡得失，超越成败，不为物欲所迷，不被烦恼所扰，明心见性，随缘 自适。平常心，是一种人生态度，也是一种生活智慧。 , 【有哲理的话】 绝大多数人都喜欢嘲笑别人，而不愿意被别人嘲笑。在别人处于尴 尬境遇时，你如果能通过自己出丑来减少他的难堪，他一定对你非常感激。 11 , 【有哲理的话】 对于胸怀大志的有志之士和勤奋努力的人来说，障碍是不会起什么 作用的。他们会说:不会再有什么困难能拦得住我了。只要有百折不挠的信念，就会战 胜许多强大的阻力。 , 【有哲理的话】 成功地推销自己是迈向成功的第一步。在推销自己的过程中，多动 脑筋，设计一些小花样，就容易引起别人的兴趣和关注。 搞笑语录 , 一次，同事几个去美国，到超市买东西，用济南话讨论，有个美国人过来用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的 济南话说:―你们是济南的,～‖暴汗，原来这老外是以前战争时期留在中国的美国人后 代，同事问他:―那你英文怎么样啊,‖老外一拍大腿道:― 英语 关于好奇心的名言警句英语高中英语词汇下载高中英语词汇 下载英语衡水体下载小学英语关于形容词和副词的题 太他妈难学了～～‖哈哈， 有木有笑趴啊。 , 公司加班到半夜，所有人都眼皮打架，一姑娘哀叹:―我现在真想变成一个?因‘字。‖ 众问其故，姑娘说:―就是一个人四肢平摊躺在大床上。‖话音刚落，旁边一男同事嘟囔: ―困。‖ , 一先生感冒去医院挂吊针，护士小姐很麻利的给这位先生插上针挂好盐水，一个多 小时过去了，盐水瓶的水打完了，护士过来马上又换上一瓶。这先生不解，问护士小姐 说:―小姐，处方单上不是只开了一瓶吗,‖护士小姐指着打完盐水的空瓶盖说，―先生， 您运气真好，这瓶中奖了，再来一瓶～‖ , 一退休老头，闲来无事就教鹦鹉说话，每天早上必教:―早上好～‖可惜～几个月后， 鹦鹉仍不开口。一日，老头心情不佳，未教。只听鹦鹉大叫:―老头，今天牛了～连好 也不问了啊～‖ , 白雪公主逃出王宫，来到森林，看到一间小木屋，里面排列着七张小小的床。白雪 公主就躺下睡着了。傍晚七个小人回来了，白雪公主说:―你们就是我命中的七个小矮 人吧。‖ 七个人面面相觑，然后说:―你走错地方了，我们是金刚葫芦娃。‖ , 爷孙三人去钓鱼，爷爷拿着鱼杆发呆，孙子看到后对爸爸说:―瞧瞧，你爹在那发 呆，跟傻B 似的。‖爸爸打了儿子一耳光生气的喊道:―你爹才傻B 呢～‖ , 作业做了很久，顺手打开收音机，一个温柔的声音传出:―如果肤色粉红，脸上的 绒毛细嫩柔软，那么说明很健康……‖听到这里，忍不住摸了自己的脸，对镜顾盼，再 笑一笑，样子健康可爱。这时，又听播音员说道:―好，听众朋友，这次我们的《养猪 知识讲座》就到这里。‖ 12 , 话说上技校时我们班为机电八班。某日，学校组织拔河比赛。我们班对战二班。二 百女生加时喊:―机二，加油……机二，加油……‖我们班女生也学着人家喊:―机八，加 油……机八，加油……‖我滴个神～ , 出差，刚出车站就来一大婶:―小伙子，住旅馆呀,‖我说:―不用。‖大婶马上换成 暧昧的语气:―有小姑娘哟，很漂亮的。‖我汗，说:―不要小姑娘。‖大婶立刻改口:―老 姑娘，老姑娘也有，便宜一点。‖再汗，说:―我不要姑娘。‖大婶沉默了下，小声说:―那 个，小伙子也是有的～‖ , 一哥们儿隔壁新搬来个老外，一天晚上老外敲门求助，说:―我的电视坏了，不能 换台。‖这哥们儿低头看了眼表，很镇定的说:―过了七点半就好了‖ , 有个懒人，懒得出奇。妻子要切面条，叫他到邻家借个面板。他说:―不用借了， 就在我背上切吧～‖妻子在他背上切完面条，问他:―痛不痛,‖他说:―痛，我也懒得吱 声。‖ , 一只青蛙给牧师打电话，问自己的命运。牧师说:―明年，有一个年轻的姑娘会来 了解你。‖青蛙高兴的蹦了起来:―哦，真的吗,是在王子的婚礼上吗,‖牧师说:―不， 是在她明年的生物课上。‖ , 几个人在高尔夫更衣室，一手机响很久，一男人按了免提键。女:―亲爱的你在俱 乐部吗,‖男:―在。‖女:―我看到一辆宝马，才不到两百万。‖男人:―买。‖女:―还有 那个楼盘又放盘了， 6万一平。‖男:―买。‖女:―好爱你。‖男:―也爱你。‖旁边的男人 们敬佩得目瞪口呆。男人挂了电话，问:―这是谁的手机,‖ , 深夜，老公未归。女儿心急给妈打电话:―妈～他还没回来，一定有别的女人了～‖ 妈妈轻声安慰:―傻孩子，乖，别净往坏处想，兴许是出车祸了～‖ , 一男子在闹市骑摩托撞昏了一个陌生的老汉～男子惊吓得不知所措～围观群众越来 越多～突然，该男抱住老汉，声泪俱下的喊道:―爹，你等着我，我这就去给你找医生～‖ 说后，就跑掉了。老汉挣扎着愤怒的喊道:―给老子回来～‖众人纷纷感慨:―这儿子当的 真孝顺～‖ 13