基于STM32的电机保护器设计
电动机保护装置有很多种，目前使用得比较普遍的还是基于金属片机械式的热继电器，它结构简单，在保护电动机过载方面具有反时限特性。但它的保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用。此外，热继电器还存在重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度影响而误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。
为响应国家节能减排的要求，采用基于微控制器的电子式电机保护器替代现有热继电器，具有广大的市场。设计采用集成丰富外设的
STM32系列ARM芯片为核心的智能电机保护器，具有响应速度快、附加芯片少、生产调试简单、生产及社会效益高等优点。
电机运行中主要发生的故障包括：起动超时、过载、堵转、缺相、不平衡、过热、欠载、过压、欠压等。因此智能保护器需要监测电机的工作电压、工作电流和机壳温度。
芯片具有三个独立的转换周期，最低为1μs的高速模数转换器，三个独立的数模转换器带有各自独立的采样保持电路，所以特别适合三相电机控制、电网监测和多参数仪器设备的使用。
电机保护器主要需要采集电流、电压和温度这三个模拟量来对电机的运行状态进行监测和保护。
电流传感器类型众多，主要包括磁芯电流互感器、霍尔传感器、分流电阻。而电机保护器所连接的电机容量主要以几千瓦至数十千瓦的电机为主，因此电机相电流主要在数安培至几十安培。因此采用电流互感器为电流采集单元，具有量程宽、发热小、隔离电压高等优点。同时在不改变处理电路的参数的同时，采用不同变比的电流传感器可以方便地改变电机保护器的电流检测量程，从而可以方便地用于更大容量的电机保护。
电压直接通过电阻分压获得，因此整个电机控制器是共热地的系统。电阻采用的是高阻抗高耐压类型电阻，同时为了提高电压采集回路的过电压能力，电压分压电路采用多电阻串联形式，从而降低每一个电阻上的额定压降，同时提高整个支路的最高耐压。
温度传感器采用常见的铂电阻传感器或者NTC热敏电阻，保护器硬件上设计有对应的热电阻信号调理电路。由于热电阻都是非线性器件，因此温度采集处理通道都需要进行非线性处理，为了减少硬件电路的复杂程度，因此实际热电阻调理单元只是设计采用一个仪表放大器，而热电阻的非线性处理由MCU完成。另外还有一路MCU芯片内置的半导体温度传感器，用于检测保护器内的温度，从而防止由于系统过热而导致控制出错。
