ARD3 电动机保护器设计原理

摘

    要：本文着重介绍 ARD3 电动机保护器的具体设计方法，给出硬件原理图和软件流程

图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明，介绍硬件功能模块时，对硬件功能模块
原理图进行详细分析，结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的，为什么这样
设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣，为使产品性能方面更
加稳定可靠，需要使用一些抗干扰措施，文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明
是成功的。
关键词：电动机保护器；

ARD3；保护功能；ModBus

Design of the ARD3 motor protector

ZHAO Bo1, ZHOU Zhong 1, HUANG Shao-jie 2(1.Jiangyin Acrel Co.,Ltd, Jiangyin 214405; 

2.Guangzhou Paper Co.,Ltd, Guangzhou 510281 )

Abstract:  This  paper  highlights  idiographic  design  methods  of  the  ARD3  motor  protector,  gives 
hardware and software flow ｃｈａｒ diagram. According to hardware modules, the article starts 
description of the hardware modules schematic for detailed analysis, the combination of practical 
application  note  here  is  how  to  design  the  hardware,  why  this  design  and  the  advantages  and 
disadvantages of this design. The conditions that motor protector usually works are poor, for the 
product  more  stable  and  reliable  performance,  needing  to  use  some  anti-jamming  measures, 
described in the text of these anti-jamming measures in practical use has proved to be successful.
Key words: motor protector；ARD3；protect function；ModBus
0　 引言
　　随着电子技术的发展，电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计
的

ARD3 电动机保护器立足于国内先进水平，是具有智能保护和可通信功能的电动机保护

器。产品系列电流范围齐全，产品系列额定电流范围

1.6～800A；可测量的电流范围宽，可

以达到

10 倍电机额定电流；采用先进的软件算法和可靠的硬件设计，对电动机的过载、断

相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护，过载保护采用计算
分析当前电动机的热容量的方法，根据热容情况判断电动机的过载状态，此种方法可以最
大发挥电动机的过载能力；配有可编程开关量输入、继电器输出，用于实现远程主站对电动
机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星

-三角等起动方式；带有标准 RS-485 接口

ModBus 通讯协议实现计算机联网。
1　 硬件设计 
　　

ARD3 电动机保护器用 H8/3687FP 单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三

相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信
接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。
1.1  信号采集单元
　　

ARD3 电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采

样周期）连续实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），
然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避
免了被测信号波形畸变对采样值的影响。