基于CAN 总线的电动机保护装置的设计

　　2.2 各相电流、电压幅值算法

　　由于56F807 芯片具有以下优点： 在一个指令周期内可以完成一次加法和一次乘法， 程序和数据空间分开， 可以同时访问指令和数据、支持流水线操作， 使取址、译码和执行等操作可以重叠进行。另外其主频极高，可以为在设计中采用复杂、精确的保护算法提供时间保证。故求取电流与电压的幅值均采用付氏滤波算法。先求出付氏正、余弦系数， 再用平方、开方公式算出幅值。

　　设输入电量为：

　　如有离散后一周波内连续N 点采样值Y1、Y2，Y3,Yn， 则可求出全周傅氏正、余弦函数如下：

　　式中：N 为一周波采样点数，600 Hz 采样频率时，N=12。

　　k=1 时得到基波的正、余弦系数为：

　　然后依据（6） 式计算出幅值的精确值， 进行准确、可靠的故障判断。

　　由（6）式对幅值的计算中有两次平方和一次开方， 计算量比较大， 所以选用有着强大计算功能的DSP， 可以不用考虑时间问题而保证幅值的精确性， 从而保证了保护的可靠性。

　　2.3 负序电流算法的选择

　　负序电流作为电机保护中一种判据， 在判断是否有不对称故障和不对称故障的类型时， 有着非常重要的作用。由于选用的DSP 有着非常强大的处理数据的能力，可以考虑用软件计算的方法替代硬件逻辑的方法， 不仅可能减少硬件的连接， 而且能够提高整个保护的可靠性和精确性。

　　由于三相电流XA、XB、XC可以根据对称分量法分解为正序、负序和零序三个分量， 而对称分量负序与三相基波相量的关系为：

　　由于采样率为每周12 点， 三相电流采样瞬时值为XA（k）、XB （k）、XC （k）， 则通过快速负序算法， 实际中取瞬时负序电流为：

　　由（8） 式可以看出， 负序电流的瞬时值于A 相第k点采样，B 相第k 和第k-4 点采样值以及C 相的第k-4点采样值有关， 利用电流幅值计算公式就可以精确计算出负序电流的幅值。

　　2.4 CAN 通讯模块

　　在各种现场总线中，CAN 总线不仅具有突出的可靠性、实时性和灵活性。而且还具备很多其他总线不具备的特点：

　　（1） 由报文标识符（11 bit 或者29 bit） 确定的总线访问优先级；（2） 采用非破坏性总线仲裁技术， 当两个节点同时向总线发送信息时， 优先级较低的节点会主动退出发送，优先级较高的节点可以不受影响；（3）采用的是短帧结构， 传输时间短， 受干扰概率低，具有良好的检错效果， 而且CAN 的每帧信息都有CRC校验， 保证了极低的数据出错率；（4） 在CAN 节点严重错误的情况下具有自动关闭输出功能， 以使总线上其他节点的操作不受影响；（5）CAN 只需通过报文滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。

　　每个发送缓冲区都有14 B 的寄存器结构。这个寄存器结构包括数据帧的标识符、等待发送的数据、发送数据帧的长度和发送缓冲优先级寄存器。