bgbiaz机-电一体化毕业论文.docx

《bgbiaz机-电一体化毕业论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《bgbiaz机-电一体化毕业论文.docx（23页珍藏版）》请在课桌文档上搜索。

1、个人总要走生破的路,看生珑的风景,听生疏的歌,然后在某个不经意的瞬间,你会发觉.原本费尽心机想瞿遗忘的事情我的就这么遗忘了.学校代码：XXXX学号：XXXXXXXXXX学院毕业论文机电一体化中的电机限制与爱护系别：机电系专业：机电一体化学生姓名：XXX指导老师：XXX入学日期：200X年9月论文完成日期:20XX年X月内容摘要依据机电一体化技术的发展前景，提出种新型电动执行机构的设计方案，具体介绍J该执行机构各功能元件的选型与设计、阀位及速度限制原理以及各种关键问题的解决方法,该执行机构将阀门、伺服电机、限制渊合为一体，采纳8031单片机、变频技术实现阀门的动作速度和位置限制，解决阀门的精确定

2、位、阀门柔性开关、极限位置推断、电机爱护及模拟信号隔离等技术问题。现场运行状况表明，该电动执行机构具有动作快、爱护完售以及便丁和计算机通讯等优点，充分利用/机电一体化技术带来的便利快捷。关键词：电动机IBl门缝电Q爱护机电f4t技术总结引言在现代化生产过程限制中，执行机构起着特别重要的作用，它是自动限制系统中不行缺少的组成部分。现有的国产大流量电动执行机构存在着限制手段落后、机械传动机构多、结构困难、定位精度低、牢靠性差等问题.而且执行机构的全程运行速度取决于其电机的输出轴转速和其内部减速齿轮的减速比，一旦出厂，这一速度固定不行调整，其通用性较弱。整个机构缺乏完善的爱护和故障诊断措施以及必要的

3、通信手段，系统的平安性较差，不便与计算机联网。鉴于以上缘由，采纳传统的大流坡电动执行机构的限制系统，牢靠;性和桎定性较差。随着计和机网络、现场总线等技术在工业过程中的应用，这种执行机构已远远不能满意工业生产的要求。笔者设计的大流量电动执行机构，采纳机电一体化技术，将阀门、何服电机、限制器合为一体，利用异步电动机干脆驱动阀门的开与关。通过内置变频器，采纳模糊神经网络，实现阀门的动作速度、精确定位、柔性开关以及电机转矩等限制。该电动执行机构省去了用于限制电机正、反转的接触器和可控硅换向开关模件、机械传动装置和困难、昂贵的限制柜和配电柜，具有动作快、爱护较完善,便r和计算机联网等优点。实际运行表明，

4、该执行机构工作稳定，性能牢靠；o自电子技术一问世,E电使人们在家里可充共享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。5人性化机电一体化产品的最终运用对象是人，如何给机电一体化产品给予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除完善的性能外，还要求在色调、造型等方面与环境相协调.运用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。6微型化微型化是精细加工技术发展的必定，也是提高效率的须要。微机电系统（MicroElectronicMechanicalSystems,简称MEMS）是指可批员制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信

5、号处理和限制电路，直至接门、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福高校研制出第一个医用微探针,1988年美国加州高校Berkeley分校研制出第个微电机以来,国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理探讨方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感冷、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。7集成化生成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与豆合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应

6、使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分斛为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又平安地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。8带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池“由丁在很多场合无法运用电能，因而对运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。9绿色化科学技术的发展给人们的生活带来巨大变更，在物质丰畜的同时也带来资源削减、生态环境恶化的后果。所以，人们呼喊爱护环境，回来自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生

7、利用的产品。在其设计、制造、运用和情毁时应符合环保和人类健康的要求，机电体化产品的绿色化主要是指在其运用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。10.光机电体化.一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此，引进光学技术,实现光学技术的先大优点是能有效地改进机电体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋向.II.自律安排系统化一一柔性化.将来的机电体化产品,限制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事务，被设计成“自律安排系统”。在自律安排系统中，各个子系统是相互独立工

8、作的，子系统为总系统服务，同时具仃本身的“自律性”，可依据不同的环境条件作出不同反应.其特征是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以变更的。这样,既明显地增加了系统的适应实力（柔性），又不因某一子系统的故障而影响整个系统。12 .全息系统化一智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高这主要收益于模糊技术、信息技术（尤其是软件及芯片技术）的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简洁的“从上到卜.”的形势而为困难的、有较多冗余度的双向联系。13 .“生物软件”化一仿生物系统化。今后的机电一体扮装置对信息的依靠性很大，并且往往在结构上是处于

9、“铮态”时不槎定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物摘要：当限制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当限制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。仿生学探究领域中已发觉的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品供应新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深化探究.这一探究领域称为“生物一一软件”或“生物系统“，而生物的特征是便件（肌体）软件（大脑）一体，不行分割。看来,机电体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有段漫长的道路要走.14 .微型机电化-一微型化。目前，利用半导体罂件制造过程中的蚀刻技术，在试验室中已制造出亚微米级的机械元件.当将这一成果用实际产品时，就

10、没有必要区分机械部分和限制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在起，体积很小，并组成一种自律元件.这种微型机械学是机电一体化的重耍发展方向。第2章机电一体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理电动执行机构限制系统原理框图如图2-1所示。智能执行机构从结构上主要分为限制部分和执行驱动部分。限制部分主要由单片机、PwM波发生器、IPM逆变器、A/D、D/A转换模块、整流模块、输入输出通道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。IS2-I电61Mi机构杓“系惊枢图2.1 系统工作原理霍尔电流、电压传感器及位置传感器检测到的逆变模

11、块三相输出电流、电压及阀门的位置信号，经A/D转换后送入单片机。单片机通过8255限制PMl波发生器,产生的PWY波经光电耦合作用于逆变模块IPM,实现电机的变频调速以及阀位限制“逆变模块工作时所须要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。2.2 限制系统各功能元件的选型与设计D单片机选用INTE1.公司生产的8031单片机,它主要通过并行82551担负限制系统的信号处理：接收系统对转矩、阀门开启、关闭及阀门开度等设定信号，并供应三相INM波发生器所须要的限制信号：处理IpM发出的故障信号和报警信号：处理通过模拟输入口接收的电流、电压、位置等检测信号；供应显示电动执行机构的工作

12、状态信号：执行限制系统来的限制信号，向限制系统反馈信号：2）三相PWM波发生潞P制波的产生通常有模拟和数字两种方法。模拟法电路困琲，有温漂现象，精度低，限制了系统的性能：数字法是依据不同的数字模型用计兑机兑出各切换点，并存入内存,然后通过查表及必要的计算产生PWM波，这种方法占用的内存较大，不能保证系统的精度。为了满意智能功率模块所须要的PwM波限制信号，保证微处理器有足够的时间进行整个系统的检测,爱护、限制等功能，文中选用MITE1.公司生产的SA8282作为三相PWv发生器。SA8282是专用大规模集成电路，具仃独立的标准微处理器接口,芯片内部包含/波形、频率、幅值等限制信息。3）智能逆变

13、模块IPM为了满意执行机构体积小，牢轼性高的要求，电机电源采纳智能功率模块IPM.,该执行机构主要适用功率小于5.5MV的三相异步电机，其额定电压为380V,功率因数为0.75。经计算可知,选用日本产的智能功率模块PM50RSA120可以满意系统耍求“该功率模块集功率开关和驱动电路、制动电路于一体，并内出过电流、短路、欠电压和过热爱护以及报警输出，是一种高性能的功率开关器件。4）位置检测电路位置检测电路是执行机构的田要组成部分，它的功能是供应精确的位置信号。关键问题是位置传感器的选型。在传统的电动执行机构中多采纳绕线电位罂、差动变压罂、导电塑料电位器等。绕线电位器寿命短被淘汰。差动变压器由于线

14、性区太短和温度特性不志向而受到限制。导电塑料电位器目前较为流行，但它是有触点的，寿命也不行能很长，精度也不高。笔者采纳的位置传感器为脉冲数字式传感器,这种传感器是无触点的，且具有精度高、无线性区限制、稳定性高、无温度限制等特点。5）电压、电流及检测检测电压、电潦主要是为r计算电机的力矩，以及变频器输出回路短路、断相爱护和逆变模块故障落断。由于变频器输出的电流和电压的领率范用为050Hz,采纳常规的电流、电压互感器无法满意要求“为J快速反映出电流的大小,采纳霍尔里电流互感器检测IPM输出的三相电流，对于IPM输出电乐的检测采纳分压电路。如图2-2所示。ra2-2IPMS出电洸.电出桧濡6）通讯接

15、口为了实现计算机联网和远程限制,选用MAX232作为系统的串行通讯接口，MX232内部有两个完全相同的电平转换电路，可以把8031串行口输出的111.电平转换为RS-232标准电平,把其它微机送来的RS-232标准电平转换成TT1.电平给8031,实现单片机与其它微机间的通讯.7）时钟电路时钟电路主要用来供应采样与限制周期、速度计算时所须耍的时间以及日历.文中选用时钟电路DS12887.DS12887内部有114字节的用户非易失性RAM,可用来存入需长期保存的数据。8）液晶显示单元为了实现人机对话功能，选用MG1.Sl2832液晶显示模块组成显示电路。采纳组态显示方式。通过菜单选择,可分别对阀

16、门、力矩、限位、电机、通讯和参数等信号进行设置或调试.并采纳文字和图形相结合的方式，显示直观、清楚。9）程序出格自笑原电路为保证在强干扰下程序出格时系统能够自动地复原正常，选用MAX705组成程序出格自复原电路，监视程序运行。如图2-3所示，该电路由MAX705、与非门及微分电路组成。图23程序出格自恢复电路工作原理为：一旦程序出格，WDO由高变低，由于微分电路的作用，由“与非”门输入引脚2变为高电平，中脚2电平的这种变更使“与非”门输出一个正脉冲，使单片机产生一次史位，匆位结束后,又由程序通过Pl.0口向MAX705的WDl引脚发正脉冲，使WDo引脚回到高电平,程序出格自比原电路接着监视程序

17、运行。第3章机电一体化中脚位及速度限制原理阀位及速度限制原理框图如图3-1所示。图3-1阀位及建度控制康理框图采纳双环限制方案，其中内环为速度环，外环为位以环。速度环主要将当前速度与速度绐定发生器送来的设定速度相比较，通过速度调整器变更PWM波发生器载波软率，实现电机的转速调整.速度调整器采纳模糊神经网络限制算法（具体内容另文叙述）。外环主要依据当前位置速度的设定，通过速度给定发生器向内环供应速度的设定值。由于大流量阀执行机构在运行过程中存在加速、匀速、减速等阶段。各阶段的时间长短、加速度的大小、在何位置起先匀速或减速均与给定位置、当前位罚.以及运行速度有关。速度给定发生器的工作原理为：通过比

18、较实际阀位与给定阀位，当二者不相等时，以恒定加速度加速，减速点依据当前速度、阀位值、阀位给定值的大小计算得来。执行机构各阶段运行速度的计算原理m3-2执行矶构的典型地打速度图图3-2为执行机构的典型运行速度图它由若干段变更速率不同的折线组成,将曲线上速率起先发生变更的那一点称为起始段点,相应的时间称为段起始时间，如图3-2中的I(i)(i=0,1,2,),相应的速度称为段起始速度，如图3-2所示vi)(i=O,120时为升速段，kiVO时为减速段。随意时刻的速度给定值为：,=r(11+XT,TS为采样周期。变更速率ki的取值由给定位置、当前位置以及运行速度的大小确定。第4章关罐技术问题的解决该

19、电动执行机构采纳了最新的变频调速技术，电机驱动功率小于5.5kW,用户可依据须要设定力矩特性，依据限制的卿设定速度，速度分多转式、直行程、角行程3种方式。限制系统由阀位给定和阀位反馈信号构成的闭环系统，限制特性视运行方式、速度而定，并具有自动过流爱护、过载爱护、超压、欠压、过热、缺相、堵转等爱护功能.该执行机构解决的关键性技术问题主要有：D阀门柔性开关柔性开关主要是为了当阀关闭或全开时，保证阀门不卡死与损伤。执行机构内部的微处理器依据测得的变频器输出电压和电流，通过精确计算，得出其输出力矩。一旦输出力对于变频器的宜流电JK以及输出的三相电质，它们之间的地址不一样，存在着较高的共模电压，为J保证

20、系统的平安性，必需将它们彼此相互隔离。采纳1.M358和4N25组成了隔高线性放大电路,如图4-1所示,采纳士15丫和12V两组独立的正负电源。若运放A的反相端电位由丁扰动而正向偏离虚地，则运放A输出端的电位将降低，因而光电耦合器的发光强度将增加，则使其集射极电压减小，最终使运放A反相端的电位降低，回到正常状态。若A的反相端电位负向偏离虚地，也可以重回到正常状态,从而增加了系统的抗干扰性。图4一1段性隔离放大心第5章机电一体化中继电器爱护的现状与发展5.1 维电爱护发呈现状电力系统的飞速发展对维电爱护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电爱护技术的发展不断地注入了新

21、的活力，因此，继电爱护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。建国后，我国继电爱护学科、继电爱护设计、继电器制造工业和继电爱护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过J先进国家半个世纪走过的道路。50年头，我国工程技术人员创建性地汲取、消化、驾驭了国外先进的继电爱护设备性能和运行技术1.建成J一支具有深厚维电爱护理论造诣和丰富运行阅历的继电爱护技术队伍，对全国维电爱护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的维电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业0因而在60年头中我国己建成了继电爱护探讨、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电爱护

22、旺盛的时代，为我国继电爱护技术的发展莫定了坚实基础。自50年头末，晶体管维电爱护已在起先探讨.60年头中到80年头中是晶体管维电爱护蓬勃发展和广泛采纳的时代。其中天津高校与南京电力自动化设符合作探讨的500kV晶体管方向高频爱护和南京电力自动化探讨院研制的晶体管高频闭锁距位爱护，运行于翦洲坝500kY线路上2,结束了50OkV线路爱护完全依拳从国外进口的时代。在此期间，从70年头中，基丁集成运算放大器的集成电路爱护已起先探讨。到80年头末集成电路爱护已形成完整系列，渐渐取代晶体管爱护。到90年头初集成电路爱护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路爱护时代.在这方面南京电力自动化探讨院研

23、制的集成电路工频变更量方向高频爱护起了歪要作用3,天津高校与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿苴方向高频爱护也在多条22OkV和50OkM线路上运行.我国从70年头末即已起先了计穿机继电爱护的探讨4,高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工高校、东南高校、华北电力学院、西安交通盲校、天津高校、上海交通高校,重庆高校和南京电力自动化探讨院都相继研制了不同原理、不同型式的微机爱护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机爱护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用5,揭开J我国继电爱护发展史上新的一页，为微机爱护的推广开拓了道路。在主设备爱护方面,东南高校和华中理工高校研制的发电

24、机失磁爱护、发电机爱护和发电机?变压器组爱护也相继T1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化探讨院研制的微机线路爱护装置也于1991年通过鉴定。天津高校与南京电力自动化设备厂合作研制的微机和电压补偿式方向高频爱护，西安交通高校与许昌继电器厂合作研制的正序故障选量方向高频爱护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备爱护各具特色，为电力系统供应了批新一代性能优良、功能齐全、工作军乘的继电爱护装置随若微机爱护装置的探讨，在微机爱护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年头起先我国维电爱护技术已进入了微机爱护的时代。5.2 维电爱护的将

25、来发展继电爱护技术将来趋势是向计算机化,网络化,智能化，爱护、限制、测室和数据通信体化发展。5.2.1 计售机化随着计兑机硬件的迅钻发展，微机爱护硬件也在不断发展.原华北电力学院研制的微机线路爱护硬件已经验了3个发展阶段：从8位维CPu结构的微机爱护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后乂发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工商校研制的微机爱护也是从8位.CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机爱护。南京电力自动化探讨院起先就研制了16位CPU为基础的微机线路爱护，已得到大面积推广，目前也在探讨32位爱护硬件系统。东南高校研制的微机主设备爱护的硬件也

26、经过了多次改进和提高。天津高校起先即研制以16位多CPu为基础的微机线路爱护，1988年即起先探讨以32位数字信号处理器(DSP)为基础的爱护、限制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成种功能齐全的32位大模块,个模块就是个小型计弹机.采纳32位微机芯片并非只岩眼精度，因为精度受A/D转换器辨别率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的：更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具仃存储器管理功能、存储器爱护功能和任务转换功能，并将高

27、速缓存(CaChe)和浮点数部件都集成在CP1.内.电力系统对微机爱护的要求不断提淘，除了爱护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信实力，与其它爱护、限制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的实力，高级语言编程等。这就要求微机爱护装置具仃相当于台PC机的功能,在计算机爱护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电爱护装置。由于当时小型机体积大、成本高、牢靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机爱护装置大小相像的工控机的功能、速度、存储容量大大超过J当年的小型机，因此，用成套工控机作成维电爱护的时机已经成熟，这将是微机爱护的发展方向之一

28、。天津高校已研制成用同微机爱护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电爱护装置。这种装置的优点有：（1）具有486PC机的全部功能，能满意对当前和将来微机爱护的各种功能要求。（2）尺寸和结构与目前的微机爱护装置相像，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰实力强，可运行于特别恶劣的工作环境，成本可接受.（3）采纳STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的爱护可随意选用不同模块，配置敏捷、简洁扩展。继电爱护装置的微机化、计算机化是不行逆转的发展趋势。但对如何更好地满意电力系统要求，如何进一步提高继电爱护的牢靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深化的探讨。5.2.2 网络化计算机

29、网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变更。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域供应了强有力的通信手段.到目前为止，除了差动爱护和纵联爱护外，全部继电爱护装置都只能反应爱护安装处的电气量。维电爱护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范用。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早己提出过系统爱护的概念，这在当时主要指平安自动装置。因继电爱护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围（这是首要任务），还要保证全系统的平安稳定运行。这就耍求每个爱护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个爱护单元与垂合闸装置在分析这些信息和数据的

30、基础上协调动作，确保系统的平安稳定运行。明显，实现这种系统爱护的基本条件是将全系统各主要设备的爱护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机爱护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。对于般的非系统爱护，实现爱护装置的计算机段网也有很大的好处。继电爱护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的推断和故障距离的检测愈精确。对自适应爱护原理的探讨已经过很长的时间，也取得了肯定的成果，但要真正实现爱护对系统运行方式和故障状态的自适应，必需获得更多的系统运行和故障信息，只有实现爱护的计籁机网络化，才能做到这点。对于某些爱护装置实现计算机联网,也能提高爱护的牢靠性.天津高校1993年针

31、对将来三峡水电站50OkV超高压多回路母线提出了种分布式母线爱护的原理6，初步研制胜利了这种装置。其原理是将传统的集中式母线爱护分散成若干个（与被爱护母线的回路数相同）母线爱护单元，分散装设在各回路爱护屏上，各爱护堆元用计或机网络联接起来，每个爱护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它全部同路的爱护单元，各爱护单元依据本回路的电流域和从计算机网络上获得的其它全部回路的电流量，进行母线差动爱护的计算，假如计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各爱护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计卯机网络实现的分布式母线爱护原理，

32、比传统的集中式母线爱护原理有较离的车轮性。因为假如一个爱护单元受到干扰或计算钳误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽特别重要。由上述可知，微机爱护装日.网络化可大大提商爱护性能和牢靠性，这是微机爱护发展的必定趋势。5.2.3 及护、限制、测、数据通信一体化在实现继电爱护的计算机化和网络化的条件下，爱护装理事实上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被爱护元件的任何信息和数据传送给网络限制中心或任一终端。因此，每个微机爱护装

33、置不但可完成继电爱护功能，而且在无故障正常运行状况卜还可完成测量、限制、数据通信功能，亦即实现爱护、限制、测盘、数据通信一体化。目前，为了测量、爱护和限制的须要，室外变电站的全部设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必需用限制电缆引到主控室。所敷设的大量限制电缆不但要大fit投资，而且使二次同路特别困难。但是假如将上述的爱护、限制、测量、数据通信一体化的计克机装置.，就地安装在室外变电站的被爱护设备旁，将被爱护设备的电床、电流星在此装置内转换成数字任后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的限制电缆“假如用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器v

34、)已在探讨试验阶段,将来必定在电力系统中得到应用。在采纳OTA和OTV的状况下，爱护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被爱护设备旁边。OTA和OTV的光信号输入到此一体扮装包中并转换成电信号后，一方面用作爱护的计算推断：另一方面作为测量量,通过网络送到主控室.从主控室通过网络可符对被爱护设备的操作限制吩咐送到此一体扮装置，由此-体扮装置执行断路器的操作。1992年天津高校提出了爱护、限制、测量、通信体化问题，并研制了以BIS320C25数字信号处理器(DSP)为堪础的一个爱护、限制、测量、数据通信一体扮装置。5.2.4 智能化近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模

35、糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电爱护领域应用的探讨也已起先7。神经网络是种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的困难的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两恻系统电势角度投开状况下发生经过渡电阻的短路就是非线性问题，距离爱护很雄正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；假如用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种状况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解困难问即的实力.将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津高校从1996年起进行神经网络式继电爱护的探讨，已取得初步成果8可以预

36、见，人工智能技术在继电爱护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。结束语在机电-体化限制中，该执行机构集微机技术和执行器技术于一体，是一种新型的终珀限制单元,其电机是通过内部集成的一体化变频器来限制.因此,同一分智能执行机构可以在肯定范围内具有不同的运行速度和关断力矩.该智能执行机构采纳了液晶显示技术，它利用内徨的液晶显示板，不仅可以显示阀n的开、关状态和正常运行时同门的开度，还可以通过球单选择运行金数设定，当系统出现故障时，能显示出故障信息.总之，该执行机构集测同、决断、执行3种功能于一体，顺应了电动执行机构的发展玲势，它的研制胜利给电动执行机构的探讨开发供应了新的思路,建国以来，

37、我国电力系统维电爱护技术经脸了4个时代.随苓电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步.继电爱护技术面临着进一步发展的趋势.国内外继电爱护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，爱护、限制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电爱护工作者提出了很难的任务，也开拓了活动的广袤天地.发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品.机电一体化产品功能强、性能好、质锻高、成本低.口具有柔性，可依据市场须要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革,而无须改换设爵，同时，可为传统的机械工业注入碘新血液,带来新的活力,把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来,实现文明生产.弁考文献【杨自厚.人工智能

38、技术及其在钢铁工业中的应用J冶金自动化，1994(5)2唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的探讨J.冶金自动化,1996(4)3唐怀斌.工业限制的进展与趋势J.自动化与仪器仪表，1996(4)4王俊普.智能限制M.合肥：中国科学技术高校出版社，19965林行辛.钢铁工业自动化的进展与展望J.河北冶金,1998(1)6股际英.光机电一体化好用技术M.北京：化学工业出版社，20037芮延年.机电一体化系统设计M.北京：机械工业出版社,2004.8邓兵,等.数字阳门电动执行机构J.自动化仪表,2001(1).9王福瑞，等.单片机微机测控系统设计大全M.北京航空航天高校出版社，1999,9-249.10陈玉红.种简洁好用的线性光隔离放大器J.漳州师范学院学报(自然科学版)，1999(4).学号XXXXX姓名XXX专业机电一体化系别机电系班级X级X班学制X年论文题目机电一体化中6J电机限做与爱护指导老师姓名XXX职务或职称指老师评语：成果：指导老师签名：年月日复审看法:成果；复审人签名：年月日答辩委员会评语：成果：主持人签名：年月日终审看法:成果:终审人现名: