低压智能电动机保护器的可靠性设计 

    摘要：针对低压智能电动机保护器在实际使用中遇到的各种电磁兼容问题，根据微处
理器系统的特点从硬件和软件两个方面，提出了抗干扰方法，获得了良好的 EMC

 

性能。

    1

 

、引言

    电动机作为一种拖动机械因具有结构简单、价格低廉、使用维护方便等优点，在国民经
济各个方面被广泛采用。在当代，随着电子技术的发展和智能电动机保护器技术的成熟而

 

普及率越来越高。

    智能电动机保护器采用了微处理器技术，不仅解决了传统的热继整定粗糙、不能实现断
相保护，重复性差、测量参数误差大的缺点。保护器通过电流来判断断相故障，软件模拟
热积累过程的方法来实现过载保护等方法保证了电机的可靠运行，而微处理器强大的扩
展性包括开关量输入、继电器输出，4~20mA 变送输出、RS485 通讯等很好的满足了控制系

“

”

 

统的 四遥 功能。

    电动机保护器提高了电动机运行的可靠性和系统智能化要求，因此保护器的可靠运行
起着举足轻重的作用，同时也对保护器抗外界干扰提出了比较现实的要求。下面就从硬件

 

和软件两个方面提出可靠性设计。

    2

 

、硬件可靠性设计

    2.1 

 

微处理的选择

    采用 Freescale 公司的高性能处理器 MC9S08AW60。MC9S08AW60 是 Freescale 公司一款
基于 S08 内核的高度节能型处理器，是第一款认可用于汽车市场的微控制器。可应用在家
电、汽车、工业控制等场合，具有业内最佳的 EMC

 

性能。

    2.2

 

电源端滤波处理

    利用电磁原理进行硬件电路滤波是提高保护器 EMC 的有效方法。线路如下图，经热敏
电阻 t、压敏电阻 RV1、电感 L1、L2、差模电容 C1、共模电感 L3、共模电容 C2、C3 组成的两级
滤波处理，很好的隔离了由于电源端的输入和输出干扰。PTC 热敏电阻器的主要用于过流
过热保护，直接串在负载电路中，在线路出现异常状况时，能够自动限制过电流或阻断

“

”

电流，当故障排除后又恢复原态，俗称 万次保险丝 。根据线路的最大工作电流来确定选
择。压敏电阻主要用于吸收各种操作浪涌及感应雷浪涌过压保护，以防止这类过电压干扰
或损坏各种电路元件。根据设计经受的浪涌电压按照最大允许使用电压和通流容量来选择。
其中,L1、L2、C1 为抑制差模干扰，L3、C2、C3 为抑制共模干扰。L1、L2 铁芯应选择不易饱
和的材料及 M-F 特性优良的材料。按照 IEC-380 安全技术指标推荐，图中元件参数的选择
范围为：C1=0.1~2uF；C2、C3=2.2~33uF；L3 为几个或几十毫亨，随工作电流不同而取不

 

同的参数值。

    按照下面公式计算 C2、C3

 

的容量：