3 conception du logiciel système
3.1 Procédures de surveillance
Dans le protecteur de moteur intelligent, la MCU effectue uniquement l'échantillonnage, le calcul et l'analyse du courant et de la tension pour réaliser diverses fonctions de protection. Elle affiche également les paramètres de la ligne et enregistre l'état de défaut en temps réel.
Dans le logiciel système, le logiciel de surveillance global permet d'analyser de manière cyclique l'état de chaque sous-programme d'unité, y compris l'échantillonnage des données du convertisseur analogique-numérique, de calculer les données une fois l'acquisition des données terminée, puis de combiner la stratégie de protection. en fonction du résultat du calcul et des paramètres moteur prédéfinis. Déterminez l'état actuel du moteur. Enfin, les informations d'état et les fonctions de contrôle correspondantes sont émises via l'écran LCD et l'interface de contrôle de sortie.
3.2 Configuration et utilisation de l'ADC
Comme le protecteur de moteur collecte la tension et le courant de fréquence fréquence 50Hz, et afin de pouvoir surveiller les composantes des harmoniques supérieures dans le réseau électrique (principalement le 3ème harmonique), la fréquence d'échantillonnage du CAN doit être réglée sur un multiple entier. de la fréquence de puissance. Il en résulte une précision optimale lors de l’échantillonnage des opérations Fast Fourier (FFT). Simultanément, lors de l'échantillonnage des données, la puissance de calcul nécessitant l'acquisition simultanée de valeurs de tension et de courant, les paramètres triphasés sont affectés, dans la conception du système, à deux convertisseurs analogique-numérique et la température est réglée dans la troisième conversion analogique-numérique. Dispositif. Toutes les conversions analogique-numérique sont déclenchées par une interruption interne du minuteur.
Pour l’acquisition de tension et de courant, le système utilise un modulo d’échantillonnage synchrone, c’est-à-dire qu'il collecte simultanément les valeurs de tension et de courant du même canal; en même temps, dans le registre de configuration du canal d'échantillonnage, trois canaux de courant de tension sont disposés de manière séquentielle, de sorte que sous un même déclencheur de minuterie, la conversion complète de tous les canaux se fasse simultanément.
Étant donné que la FFT nécessite un ensemble de données pour le calcul, la conception du système utilise DMA pour effectuer le transfert des résultats de la conversion pour une intervention minimale de la CPU. Lors de la programmation, il est nécessaire de définir deux zones de stockage de données pour le stockage alternatif des données échantillonnées. dans le même temps, la valeur prédéfinie du nombre d'octets du transfert DMA est la longueur du tableau de transformée de Fourier multipliée par le nombre de canaux acquis.
3.3 Communication à distance
Le protecteur de moteur est conçu comme un esclave MODBUS. Tous les états de fonctionnement du moteur, états de contrôle et autres paramètres sont placés dans le registre de l'adresse convenue par le système. Simultanément, l'esclave MODBUS doit prédéfinir une adresse d'esclave unique sur le réseau pour chaque contrôleur de moteur. Il est donc également nécessaire d'utiliser le bouton et l'écran LCD pour définir l'adresse de l'esclave.
4. Conclusion
Ce document propose un nouveau protecteur de moteur intelligent basé sur la série STM32. Cette conception exploite pleinement les ressources de la puce STM32 et fournit les composants périphériques nécessaires pour former un système complet. L’application pratique prouve que ce système peut protéger efficacement le moteur et présente les avantages d’une structure simple, d’une fonction parfaite et d’une interface riche. Il peut également développer des interfaces telles que des interfaces USB et CAN ouvertes en fonction des besoins réels. Ce système peut donc être utilisé plus largement dans la production industrielle. chaque champ.
