2022年基于AT89S52电机转子故障检测的软件设计.docx
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1、精品学习资源哈尔滨商业高校毕业设计(论文)基于 AT89S52 电机转子故障检测地软件设计学 生 姓 名XX指 导 教 师XXX专业电子信息工程 学院 运算机与信息工程2021 年 6 月 6 日欢迎下载精品学习资源Graduation Project Thesis Harbin University of CommerceSoftware Design of Motor Fault Detection Based on AT89S52StudentXXXSupervisorXXXSpecialtyElectronic Information EngineeringSchoolComputer
2、 and Information Engineering2021 - 6 -6欢迎下载精品学习资源毕业设计(论文)任务书姓名: XX学院:运算机与信息工程学院班级: 09-1专业:电子信息工程毕业设计(论文)题目:基于 AT89S52 电机转子故障检测地软件设计立题目地和意义:电机有各种故障,不同地故障类型地检测方法也不同.转子是电动机地旋转部分,假如爱护地不正确,转子地故障率往往会高于定子地故障率.沟通异步电动机转子故障一般转子鼠笼条断裂或绕线转子绕组断线,端环断裂,高阻接头等故障(统称为:断条)和偏心转子机械故障.前者是电气故障,后者是机械故障.严峻地转子断条会使电机振动增加、出力下降,启
3、动困难;有时笼条甩出,会导致扫膛形成重大事故.转子偏心严峻故障直接导致扫膛,造成重大事故.转子故障检测方法包括振动测试,定子电流地检测,基于在转子参数识别上地监测.但是,最好地方法是使用电流信号.把定子地相电流信号采集出来后进行频谱分析.要找出是否有相应地故障频率,以确定是否有故障.可以看出,预检测爱护电机地前提就是对电机地数据进行不断地采集 .只有保证数据采集地实时性、精确性,以便准时正确地实行措施.技术要求与工作方案:要求完成基于 AT89S52 地电机故障检测地软硬件设计,系统以8031 单片机为掌握中心, 接受来自键盘地命令,通过相关电路完成自动采集,数据查询,数据储备等功能,并通过R
4、S- 232 异步串行口实现通讯 .(1) 查阅资料,明白国内外相关技术和产品地进展过程和现状;(2) 学习电机故障地检测方法及原理;(3) 学习单片机地相关内容;(4) 学习互感器, AD1674 , 8031 外部数据储备器和程序储备器,RS-232 串口 ,以及按键等芯片地工作原理及使用方法;(5) 学习把握汇编语言地编写;(6) 设计硬件原理图;(7) 调试软件及硬件电路;(8) 焊接硬件电路板;欢迎下载精品学习资源时间支配:2021 年 3 月 1 日-2021 年 4 月 1 日毕业实习和搜集资料2021 年 4 月 2 日-2021 年 4 月 15 日确定讨论方向与讨论深度20
5、21 年 4 月 16 日-2021 年 4 月 20 日系统总体设计2021 年 4 月 21 日-2021 年 5 月 1 日程序编写2021 年 5 月 2 日-2021 年 5 月 10 日系统运行与调试2021 年 5 月 11 日-2021 年 5 月 25 日撰写论文2021 年 5 月 26 日-2021 年 6 月 5 日预备答辩指导老师要求:1. 娴熟应用 keil 和 proteus 软件;2. 明白电机故障地原理3. 明白电机故障检测地方法;4. 把握单片机地工作原理及使用方法;5. 把握传感器模块,放大滤波模块,采集模块单片机及外围电路模块地设计;6. 明白 AD16
6、74 、运算放大器、滤波器、EPROM 、 74LS373 、 SRAM 、 MAX232 、 8279等硬件地使用;7. 把握硬件原理图设计方法;8. 编制软件程序 .9. 娴熟把握硬件以软件地调试.(签字)年月日教研室主任看法:(签字)年月日院长看法:(签字)年月日欢迎下载精品学习资源毕业设计(论文)批阅评语一、指导老师评语:指导老师签字:年月 日欢迎下载精品学习资源毕业设计(论文)批阅评语二、评阅人评语:评阅人签字:年 月日欢迎下载精品学习资源毕业设计(论文)答辩评语三、答辩委员会评语:四、毕业设计(论文)成果:专业答辩组负责人签字:年月日五、答辩委员会主任签章答辩委员会主任单位:(签章
7、)答辩委员会主任职称:答辩委员会主任签字:年月日欢迎下载精品学习资源摘 要对基于 AT89S52 地电机转子故障检测系统进行了较深化地讨论.从猜测爱护技术动身,推导 出电动机转子故障断条和偏心故障特点频率感应电流地特点频率.设计以 AT89S52 单片机为掌握中心,接受来自键盘地命令,由相关电路完成自动采集,数据查询,数据储备,并通过RS-232 异步串行端口实现通信.硬件设计,包括互感电路,数据处理电路,AD1674地模拟数字转换电 路, AT89S52 地外部数据储备器, RS-232 串行端口和按键设计 .软件使用 MCS-51 地汇编语言编写地,由初始化,模拟到数字地转换,数据查询,数
8、据传输和按键检测五个程序模块构成.程序模块通过中断地方式进入主程序,在中断子程序里完成多种功能,从而提高了系统地运行效率,而且程序简洁,易于懂得.关键词: 电机电流检测;转子故障特点频率;信号放大器;AD1674 模数转换器; 可编程键盘接口欢迎下载精品学习资源AbstractFor motorfaultdetection system based on AT89S52 conducted in-depthresearch. Predictive maintenance technology, deduced the characteristic frequency of the motor
9、rotor fault broken bars and eccentricity fault characteristic frequency of the induced current.Design AT89S52 micro-controlleras the control center, from receiving the command, keyboard, automatic acquisition of the relevant circuit, data query, data storage, and communication via RS-232 asynchronou
10、s serial port completed. Hardware design, including mutual inductance circuit, data processing circuit, analog to digital conversion circuitof AD1674 and AT89S52 devices of external data memory, the RS - 232 serial port and button design. Software written in assembly language using the MCS-51s, by t
11、he initialization, the analog-to-digital conversion, data query, data transfer and key detection five program modules. Program module by way of interrupt into the main function in the interrupt subroutine to perform a variety of functions, thereby improving the efficiency of the system, and the proc
12、edure is simple, easy to understand.Key words: Motor current; Rotor fault characteristic frequency; Signal amplifier ; AD conversion byAD1674欢迎下载精品学习资源目 录欢迎下载精品学习资源摘要IAbstractII1 绪论11.1 课题背景11.2 课题目地及意义11.3 电机故障检测技术地国内外进展状况21.4 信号地诊断方法21.5 本章总结22 电流检测装置地硬件设计方案42.1 硬件系统结构图42.2 各模块地介绍42.2.1 互感器模块设计42.
13、2.2 信号放大器地设计52.2.3 滤波器地设计52.2.4 A/D 模块地设计62.2.5 单片机最小系统模块地设计62.2.6 AT89S52 及其外围电路地设计62.2.7 串口设计72.2.8 按键接口电路地设计72.2.9 SRAM 接口设计72.3 本章总结83 电流检测装置软件地设计93.1 引言93.2 中断地概念93.3 软件地编制103.4 汇编语言地特点103.5 软件地功能分析113.6 系统地主程序流程图113.7 定时中断子程序133.8 按键中断子程序143.9 中断查询子程序163.10 中断传送子程序183.11 本章总结194 电流检测装置地调试214.1
14、 软件调试214.2 硬件地调试234.2.1 互感器模块地调试244.2.2 AD1674 零点和增益地调整244.3 软件地仿真244.4 本章总结25结论27参考文献28致谢29附录 源程序代码30欢迎下载精品学习资源1 绪 论异步电机以其结构简洁、价格低廉、牢固耐用、使用爱护便利地优点,在国民经济各领域得到广泛应用 .因此,对异步电机进行安全牢靠地在线监测和故障诊断具有重要意义.随着电机制造工艺地提高,定子绕组等故障地发生率呈下降趋势,而鼠笼转子地制造工艺几十年来却没有大地变化,转子故障已成为导致异步电机失效地重要缘由之一.因此,有必要对感应电机转子故 障进行检测与诊断,从而防止故障扩
15、大所造成地设备损坏以及由此产生地间接经济缺失.本装置主要检测电机运行状态,对反常地操作数据(如振动,电流)采集,通过各种分析方法,以确定故障缘由和故障地严峻程度.在软件方面采纳四个中断程序分别完成上述地四种功能.在主程序里完成系统地初始化,包括定时器,中断答应,中断优先级,键盘方式地初始化,然后进入死循环,等待中断申请,当转入中断子程序后,就完成各种功能.1.1 课题背景异步电动机因其结构简洁,成本低,牢靠性高修理便利,所以在工业和农业上得到广泛地应用 .随着国民经济地快速进呈现代产业体系,电机单机容量地增加,驱动负载越来越复杂.电机故障不仅会损坏电机本身,严峻情形下会导致电机突然停止,该生产
16、线地崩溃,造成庞大地经济缺失和灾难性地后果.为了提高生产和工作地牢靠性,初步实现了电机系统地定期保养,但维护这个系统每年不仅是要花费大量地人力,物力和爱护成本,并没有针对性,爱护精度低.在过去地十年中,国际社会制定了一个国家地最先进地修理系统 猜测性爱护技术,关键是要检测电机地状态,正常工作地数据采集(如振动,电流),通过各种分析手段,以确定故障缘由和故障地严峻程度 .故障严峻地电机需要停机并尽早更换.这是异步电机需要加以解决地重要课题之一 .1.2 课题目地及意义电机有各种故障,不同地故障类型地检测方法也不同.转子是电动机地旋转部分,假如爱护地不正确,转子地故障率往往会高于定子地故障率.沟通
17、异步电动机转子故障一般为转子鼠笼条断裂或绕线转子绕组断线,端环断裂,高阻接头等故障(统称为:断条)和偏心转子机械故障1. 前者是电气故障,后者是机械故障.严峻地转子断条会使电机振动增加、出力下降,启动困难;有时笼条甩出,会导致扫膛形成重大事故.转子偏心严峻故障直接导致扫膛,造成重大事故. 转子故障检测方法包括振动测试,定子电流地检测,基于在转子参数识别上地监测.但是,最好地方法是使用电流信号.把定子地相电流信号采集出来后进行频谱分析2. 要找出是否有相应地故障频率,以确定是否有故障.可以看出,预检测爱护电机地前提就是对电机地数据进行不断地采集.只有保证数据采集地实时性、精确性,才能准时正确地实
18、行措施.欢迎下载精品学习资源1.3 电机故障检测技术地国内外进展状况电机故障检测技术是讨论故障机理,在线监测和故障特点提取以及诊断推理地新兴学科, 电机故障检测技术是设备检测技术地一部分,但由于电机地工作原理和结构上地功能,其检测方法和采纳地检测技术和其他设备地使用是不同地.国外电机故障诊断技术地讨论始于20 世纪60 岁月 .虽然国家高度重视讨论人员,但直到70 80 岁月,随着高科技传感器、运算机、光纤地进展和应用,电机检测技术真正被开发出来.加拿大、日本和前苏联已经研制出了变压器,发电机局部放电,泄漏电流在线监测系统等,有地已经进展成为正式产品.我们国家对电机故障检测技术地重要性也早有了
19、熟识,在20 世纪 60 岁月提出很多现场实验地方法 .电机故障在线诊断技术在20 世纪 80 岁月以来,特殊是20 世纪 90 岁月以来地十几年间,随着测试技术地飞速进展,加上现代信号处理技术地快速进展,该技术已经取得了突飞猛进地进步 .电机故障检测技术在设备爱护体制引发了一次变革,使设备地爱护从事后地修理走向了基于状态地修理和猜测性修理,因此爱护电机系统地稳固性和牢靠性,同时也提高爱护地经济 性,是在现代工业生产中起着重要地作用.1.4 信号地诊断方法以往学者对转子异步电机故障检测这一课题做了大量地工作,也有很多检测方法,转子断条故障是异步电机转子常见地故障,因其可以实现对异步电机地故障进
20、行有效地诊断,有着重要地讨论价值 .常用地转子断条故障检测方法有很多种,本设备采纳了电流分析法检测转子断条.当转子显现断条时,单相电流将被破坏,导致定子电流产生相反地磁场,它引起地频率为欢迎下载精品学习资源1-2s f 1地特点重量 s 为转差率,f 1 为基波频率 ,通过频谱分析,看是否含有地成分来确定欢迎下载精品学习资源转子无故障 3. 由于这种方法是测量定子电流信号,因此它被称为电流分析法,它对特点信号采集便利、简洁地特点.但是电流分析法也存在一些缺陷:对定子电流做频谱分析,由于1-2s f 1地相对频率重量振幅地基频重量幅值比较小,简洁被埋没,因此,降低了故障检测地灵敏度, 提高辨论率
21、地要求 4. 针对这些问题,依据目前地分析方法,人们不断地在讨论,怎样提高诊断地敏锐性,以便提取柔弱地特点信号.1.5 本章总结在这一章对电机故障检测装置地讨论意义和目地进行了分析 .电动机作为工业系统地主要执行元件,这就使正常地工作对安全生产和提高效益具有重要意义地 .对当前国际进展猜测修理技术,关键是检测电机运行状态,对反常地操作数据(如振动,电流)采集,通过各种分析方法,以确定故障缘由和故障地严峻程度 .该装置在电机运行状态下,对定子电流信号地采集,进行频谱分析地供应连续牢靠地数据 .只有保证明时数据地采集,才能作出合理地判定,并准时采欢迎下载精品学习资源取措施 .欢迎下载精品学习资源2
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