韦 钰, 张 菁, 白园飞, 邵 晨, 黄 勃

(上海工程技术大学 电子电气工程学院，上海 201620)

0 引 言

电动机实验作为电气工程及其自动化专业的重要实验课程，目的在于培养学生掌握电动机测量相关技能，相对本专业其他实验课程，具有难度大、危险性高的特点[1]。因此，对电动机实验台的检测与保护系统提出了更高的要求。

目前国内不乏此类实验装置，但仍存在以下问题：多数采用传统保护方式，电子式保护的设计不够细化、精确度欠缺；诸多测量对象为小功率电动机，此类电动机不能很好地反映工业用大电动机的真实特性；不具备主动式保护功能，只有在异常情况发生时发生动作；对于综合性高的实验台，不具备针对性的保护设置。

本文研制了一款大功率电动机实验台的检测与保护系统。以单片机STM32为主控单元，结合ADE7758交流电信号采集、直流霍尔传感、实验选择、保护及报警等功能模块，即可实现更精确的检测与更快速的保护，还特别设计了短路实验主动保护、面向多对象的针对性保护、多路电源单开关控制等功能，更全面地保证实验过程中设备与实验者的安全。

1 总体方案设计

系统检测与保护的对象为多种电动机综合实验台，连接1.5 kW直流电动机、2.8 kW异步电动机和两台4.5 kVA三相变压器。本系统以STM32为核心控制器，完成各电动机的信号采集、数据处理与矫正、控制保护功能[2]。主要功能模块包括：①以ADE7758为主变压器、异步电动机的状态监测模块[3]；②以霍尔电压、电流传感器为主的直流电动机状态监测模块；……