基于8051单片机的异步电机软起动技术

黝刹锄 理论与设计 基于8051单片机的异步电机软起动技术 赵忠彪苏良煜 许昌学院(461000) Soft-StartingTechnicResearchonAsynchronousMotorBasedOnSingle··chip8051 ZhaoZhongbiaoSuLiangyu XuchangUniversity 摘要：大功率异步电机具有起动电流高、对电网的 冲击大和不便于频繁起动等缺点。针对这些缺点，采用 电压斜坡起动、斜坡限流起动和脉冲突跳电压起动相结 合的起动 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，有效地解决了电机在初始起动时起动转 矩小、冲击电流大等缺点。同时，利用单片机还可以实现 对电机起动及运行状态的实施实时监控。实验结果表明 该方法具有起动电流小，成本低、运行平稳及可靠性高 等优点。 关键词：软起动 电压斜坡斜坡限流脉冲突跳 Abstraet：Aimingatthedisadvantagesofhighstarting circuit，heavyimpacttotheelectricalnetworkanddisabled frequentstarting，thesoft-starting，voltageslopestarting， sloperestrictedcuI]陀mandthepulsekicksstartingwere combinedtoformanewstartingmethod，withwhichthe disadvantagesofsmallinitialstarttorqueandhighstarting circuitwhenmotorsstartingupweresolved．Atthesame time，thestartingandrunningstatesofthemotorwere monitoredbytheMCU．Thepracticaltestshowedthatthis systemhadthecharactersofhighstability，cheapcost， stableandreliableoperation． Keywords：Soft-startingVoltageslopeSloperest- rictedcurrentPaisekicks 三相异步电机因结构简单、可靠性高、维护 成本低、价格低廉等诸多优点得到了大规模的应 用。异步电机的起动通常采用Y／A起动、自耦变压 器减压起动、定子串电抗器降压起动等多种起动 方式。这些起动方式起动电流高，对电机的冲击 电流大，因而缩短电机使用寿命，影响电网及其 它设备的正常运行。同时，异步电机转动惯量大， 因而起动时间较长，不便于频繁起动。 随着电力电子器件和微机控制等各种先进 控制方法的出现，基于单片机的异步电机软启 动技术引起了工程师们的高度关注。基于单片机 的电子软启动，具有起动方式灵活、起动功能完 善、参数易于调整、并能利用微机控制系统对起 动过程和运行过程实施实时监控、监视和保护 等，因此基于单片机的电子软启动控制大功率电 机的起动过程已经成为当今的主流方式。 当前常用的软启动器的起动方式有电压斜 坡起动、转矩控制起动、限流起动和脉冲突跳电 压起动等多种起动方式，这些起动方式各有特 色和不足。 本文结合上述几种软启动的优点，采用了电 压斜坡起动、限流起动和脉冲突变电压相结合 地起动方法，它有效地避免了电机在初始起动时 起动转矩小、冲击电流大和起动不平稳等缺点； 同时，利用单片机还可以实现对电机起动及运行 状态的实时有效地监控。 1 电机软起动的电路设计 1．1软起动的原理14，Sl ， 软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节 能和多功能保护于一体的电机控制装置。它不仅 实现了在整个起动过程中产生无冲击而平滑的 起动电流，而且可根据电动机负载的特性来调节 《屯机技术》2009年第5期·17· 万方数据 理论与设计 黝别施咖 起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此 外，它还具有对电机的保护功能，这就从根本上 解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。软起动 器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入 电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥 式整流电路，主电路如图l。 旁路接触器 图l电机软起动整体设计原理图 该系统主要由三部分组成：单片机控制部 分、信号处理部分和显示部分。 单片机控制部分主要负责参数设置与修改， 通过键盘输入。电机起停过程的控制、触发脉冲 角的计算、运行状态的监视和故障保护与处理等 功能皆由其完成，同时对三相电流和电压监视， 实现三相电流不平衡保护、断相保护和欠电压、 过电压保护。单片机根据电路的运行状态，通过 封锁晶闸管触发脉冲或断开主电路实现对电机 的保护，通过内部运算输出一定占空比的PWM 波，用来控制电机的起动。 信号处理部分主要负责主电路电压和电流信 号的处理，并将处理后的电压送单片机进行A／D 转换。LED数码管主要用来显示起动参数设定、 运行监控及故障等显示。 1．2软起动电压曲线 系统采用脉冲突跳电压、电压斜坡和斜坡限 流起动相结合的起动方式，起动电压曲线如图 2。 图2软起动时的电压曲线 ·18·20帕年第5期‘电机技术> 电动机在刚开始起动时，由于其静摩擦很 大，电动机需要较大的初始转矩才能克服静摩 擦力及负载等阻力转矩才能转动起来，所以在电 机的起始阶段采用脉冲突跳电压起动。_旦电机 转动后，静摩擦变为滑动摩擦，其阻力转矩反而 减小了。为了使电机在起动时获得较大的起动转 矩，在电机上施加一个较高的电压脉冲，使电机 获得足够的转矩，然后电机端电压再从·个设定 值开始逐渐上升，以减小电机的起动电流。这种 起动方式有效地克服了电机初始起动时因转矩 过小而不能转动的现象，同时保证有较小的起动 电流。 当电机克服静摩擦力起动起来后，让单片机 控制晶闸管的导通角，使加到电机上的电压随着 电机反电动势的变化而改变，并保持一定的压 差，这就是电压斜坡起动，电机在外加电压的作 用下实现平稳起动且起动电流较小。但是，电机 在起动时，如果起动时间和起动参数设置不合 理，可能导致电动机转速上升缓慢而外加到电机 上的电压较快，这时导致两者之差增大，使电机 起动电流增加。在这种方式下起动电机，当电机 的起动电流未达到设定的电流值时，电机仍然按 照电压斜坡方式起动，_旦电流到达设定值时， 控制系统将停止触发角的进一步减小，从而使电 机端电压维持不变，此时由于电机转速仍在上 升，使反电动势继续增加，因而电机电流将会减 小。当电流下降到一定下限时，才允许触发角进 一步减小，使电机端电压继续上升，这种方式可 以有效的限制电机在起动过程中出现的电流最 大值，这就是斜坡限流起动。 1．3电机控制原理图 电机控制原理图如图3。与晶闸管并联的RC 网络和非线性压敏电阻用来做晶闸管的过电压 吸收和保护；交流接触器KM作为晶闸管的旁路 开关，在电机起动完成后，可将晶闸管旁路，避 免由晶闸管接通电源而产生通态损耗；TV为电 压互感器，以实现电机的过电压和欠电压保护； TA为电流互感器，以便于对起动电流监控，实现 限流起动、过电流保护等功能。单片机根据触发 万方数据 嘶删如沙 理论与设计 图3电机控制原理图 角指令的要求，给晶闸管适时发出触发脉冲，从 而实现三相交流电机的PWM控制。 2 软起动控制系统的软件设计 单片机控制系统的软件设计必须具有参数 设定、状态显示、起动控制、故障检测和保护等 任务。根据上述要求，控制系统的软件由主程序 和4个中断服务程序组成。 2．1主程序设计 主程序主要完成变量的初始化、键盘的扫描 和参数修改等任务。系统完成初始化后，将ROM 中的数据调入RAM暂存，用户可以通过键盘修改 运行参数，如果不需要修改运行参数则程序将按 照ROM提供的默认数据工作，流程图如图4。 2．2显示子程序设计 定时显示中断服务子程序如图5。每隔Ires完 主程序入口 申 I从RoM中读入数据 成一个显示位的动态刷新，6ms完成6个位的循 环显示。 2．3故障处理的程序设计 故障处理子程序如图6。INT0中断服务子程 序实现对外部故障的处理，当外部故障发生时， 由信号处理电路送来的故障信号产生负跳变，向 CPU发出中断清求，CPUn懂]应中断并执行终端服 务子程序，封锁晶闸管触发脉冲，根据故障类别 输出相应的故障报警代码。 INT0中断子程序 l 输出封锁信号 I l送报警码到显示缓冲l 图6故障处理予程序流程图 2．4刖D转换程序设计 A／D中断服务子程序(流程见图7)主要负 责电机电流、电压信号的采样，并不断与系统的 设定值进行比较，判断是否出现过流、过压等现 象，并给出相应的状态标志。 图7 A／D中断服务子程序流程图 2．5触发脉冲的程序设计 Tl中断服务子程序实现电机的起动、停止和 故障封锁晶闸管并显示等任务。Tl每10ms产生一 次中断，在中断服务程序中完成晶闸管触发脉冲 角的计算与控制命令的输出。触发脉冲控制子程 图4主程序流程图 图5定时显示子程序流程图 序流程图如图8。 ‘下转第27页) l电机技术》2009年第5期·19· 万方数据 现代驱动与控嗣 稳并达到参考值。 5 小结 利用无速度传感器及电阻在线辨识技术对 两相不对称感应电机的电阻及速度参数进行了 在线辨识的理论推导，并根据推导的结论对电机 运行情况进行了仿真，通过仿真结果看出：对电 阻和速度的在线辨识，能及时地跟踪电机参数 的变化并作出相应的调节，准确地反映出电机运 行中某些参数的变化，提高了系统控制的准确性 与稳定性。 参 者 文 献 1 Jlung，KNam．A．dynamicdecouplingcontrolschemeforhigh speedoperationofinductionmotors[J]．IEEETrans．IndElectron (80278—0046)，1999，46(1)：100-110． 2尚德舜．异步电动机磁场定向MIMO系统自适就控制研究IDl．北 京：科技大学博士学位论文，2003。11． 3ChaoZhang。Xiaohon8Nien，TaoWang．WeihuaGui．Adaptive rotorresistanceestimationinthelow·speedrangeofspeed sensorlessDTCcontrolledIMdrives．【J】IndustrialTechnology， 2008．ICIT2008．IEEEInternationalConferenceon。21-24April 2008pIgc(s)：1-6． 4胡松涛．自动控制原理【M】．科学出版社。2001，4． 5王成元，夏加宽，杨俊友等．电机现代控制技术【M1．机械工业出 版杜，2006．5． 6deRCortes，M．B．；Jaenbina，C．B．；Lima，A．M．N．；daSilva。 E．R．C．：Athree-legvoltagesourceinverterfortwo—phase ACmotordrivesystems【c1PowerElectronicsSpecialists Conference，2001．PESC．2001IEEE32ndAnnual：Volume3， 17-21June2001Page：1458·1463． 7黄志武，桂卫华，年晓红等．基于自适应观测器的无速度传感器 感应电机控制fD】．控制理论与应用，2007(2)：24． (收稿日期：2009-06-11) 作者简介：冯渊。男。1979年生，硕士研究生。研究方向为交流调 速技术。 o◆o◆o◆◇◆O◆◇◆o◆◇◆o◆◇◆◇◆◇◆O◆◇◆◇◆o◆◇◆o◆o◆o◆◇◆◇◆o◆o (上接第19页) 图8触发脉冲控制子程序流程图 3 结束语 异步电机软起动技术在大功率异步电机上 效果明显，因实验条件的限制，本实验采用的电 机是华中师大机电厂成品SDF．5C型笼式异步电 机。电机的技术参数如下： 额定功率2．2kW、电压380V、电流5A、频率 50Hz、转速1450r／min、功率因数0．83，效率82％。 本系统取起动电流为额定电流的3倍(即卢 3尼)，具体数据如表l。 表1 额定电流 起动设定 起动时问 起动电压 起动电流 负载情况 5A 3Is 17S 300V 13．5A 空载 5A 3Is 16S 310V 13A 负载 综上所述软起动器优点主要体现在以下几 点：使用软起动器后，起动电流明显降低；实现 了电机的平稳起动及电机的保护，提高了起动的 可靠性；降低了起动电压，减少了对电网的干扰； 成本低廉，便于推庀 参 考 文 献 1谢运祥，欧阳森．电力电子技术单片机控制技术【M】．机械工业出 版。2007(3)：161．188． 2刘增环，郝文忠等．基于C8051F的一种异步电动机软起动设计 【J】．煤矿机械，2008(2)：106-107． 3朱正伟，蒋建明等．模糊控制理论在电动机软起动中的应用fJ】． 江苏工业学院学报。2008(3)：32-36． 4王冉冉，刘玉庆．无位置传感器无刷直流电机起动的比较与研究 【J】．伺服技术，2003(1)：29-31． 5刘刚．基于430449的三相正弦逆变变频电源设计fJl．吉林化工 学院学报，2007(2)：56-59． (收稿日期：2009-04-18) 许昌学院青年预研基金资助项目，项目号2009106。 作者简介：赵忠彪，男，1977年生，汉族，讲师，从事模式识别、嵌入 式系统．电力电子等方面的研究。 ‘电机技术)2009年第5期·27· 万方数据 基于8051单片机的异步电机软起动技术 作者： 赵忠彪， 苏良煜 作者单位： 许昌学院,461000 刊名： 电机技术 英文刊名： ELECTRICAL MACHINERY TECHNOLOGY 年，卷(期)： 2009，(5) 引用次数： 0次 参考文献(5条) 1.谢运祥,欧阳森.电力电子技术单片机控制技术[M].机械工业出版,2007(3):161-188. 2.刘增环,郝文忠等.基于C8051F的一种异步电动机软起动设计[J].煤矿机械,2008(2):106-107. 3.朱正伟,蒋建明等.模糊控制理论在电动机软起动中的应用[J].江苏工业学院学报,2008(3):32-36. 4.王冉冉,刘玉庆.无位置传感器无刷直流电机起动的比较与研究[J].伺服技术,2003(1):29-31. 5.刘刚.基于430449的三相正弦逆变变频电源设计[J].吉林化工学院学报,2007(2):56-59. 相似文献(10条) 1.期刊论文 石光峰 电机软起动控制模块的功能及其应用 -电气传动2002,32(1) 文章介绍一种取代传统电机起动装置的电子软起动装置, 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 包括其系统构成、主要功能、实验情况及在实际中的应用. 2.期刊论文 薛维斌 软起动器实际工作中的功能应用 -中国高新技术企业2007(10) 异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点,在各行各业中得到广泛的应用.然而由于其起动时要产生较大冲击电流,同时由于起动应力较大,使负 载设备的使用寿命降低.智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻戢节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备.它不仅实现在整个起动过程中无 冲击而平滑的起动电机,而且可根据电动机负栽的特性来调节起动过程中的参数,如限流值、起动时间等.同时具有多种对电机保护功能. 3.学位论文 林国艳 异步电动机软起动器的研究 2006 为了减小异步电动机起动过程中对电网的冲击、消除传统降压起动设备的有级触点控制对异步电动机的冲击、改善异步电动机的起动特性，本文对 基于电力电子技术的电动机软起动进行研究。 由于软起动器所具有的优点及其它控制设备无法比拟的性价比，使得软起动器的应用前景十分广阔 。加上现在国内电力供应紧张，软起动器在节能方面有突出的表现。因此软起动器拥有十分广阔的市场。但是在国内软起动器市场，以国外产品居多。 国外产品质量高，但是价格昂贵，性价比不高，在国内彻底普及有困难。针对该现状，本文设计出一种以DSP-TMS320LF2407A为核心低价格，高性能的异 步电动机软起动器。 本软起动器采用晶闸管调压方式，采用模块化设计思想，通过改变晶闸管的触发角来实现对定子两端的电压的调节。从而实 现了异步电动机电压斜坡起动、限流起动、软停车等功能。 本文利用MATLAB搭建了软起动器系统的仿真模型，对软起动的控制方式进行了仿真研 究。仿真结果表明该软起动器系统可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。本文同时也阐述了晶闸管调压电路及软起动器主电路的工作原理、 软起动器的硬件结构和功能以及软件设计。 该软起动器操作方便简单，智能化程度高，能够及时跟随电机负载的变化，使电机顺利起动。经过实 验调试，基本上达到了改善鼠笼式异步电动机起动性能的要求，在保障降低异步电动机起动电流的前提下，使电机能够平稳可靠起动。 4.学位论文 张九强 煤矿井下软起动装置的研究 2006 在现代工业控制领域中，大容量交流异步电动机的起动一直是电动机控制领域中的研究热点。本文针对矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动装 置的使用要求，采用大功率双向晶闸管构成三相交流调压电路，以微处理器及信号采集、保护环节构成控制器，通过控制晶闸管的触发角，调节晶闸管 调压电路的输出电压，实现电动机的无触点降压软起动。 本矿用软起动装置是一种集电动机软起动、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电动 机控制装置，相比于传统的起动装置，它突出的优点体现在能够连续无级的调节电动机的起动，冲击转矩和冲击电流小、控制简便、起动重复性好以及 体积小等方面。本论文在 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 各种电动机软起动方式的基础上，着重研究了晶闸管相位控制双斜坡电压软起动方式在异步电动机软起动中的应用。其起 动特性顺利地通过了国家级检测中心检验。 论文首先介绍了交流异步电动机的传统起动、晶闸管调压起动和变频器起动，通过对比并结合工作在 易燃易爆等特殊环境下的矿用隔爆兼本质安全型软起动装置，提出了本论文的研究内容和主要工作。 其次从异步电动机的起动过程出发分析了常 用的交流调压方式，详细分析了晶闸管相位控制交流调压原理及对电网的谐波污染的防治方法和PID调节；在分析了目前软起动装置常见的限流软起动、 电压斜坡起动、转矩控制起动、转矩加突跳控制起动和电压控制起动的基础上，指出了电压双斜坡起动是适合本装置的起动方式。 同时对矿用软 起动装置的主电路进行了设计并阐述了软起动装置的工作原理；对晶闸管的电压等级和电流等级进行了分析计算和选型；通过对比选择了双窄脉冲作为 本装置中晶闸管的触发方式；对本装置中的晶闸管相位触发电路进行了设计。介绍了晶闸管的过电压保护、过电流保护、过热保护、缺相和错相保护、 限制晶闸管的 和 保护、门极保护及主电路与控制电路之间的电气隔离等。并介绍了针对本装置进行的相关检验检测数据和结论。检测结果表明本文所 做研究和设计的可行性与正确性，对实际工程应用具有一定的参考价值。 论文最后对所做的工作进行了简单的总结与展望。 5.学位论文 罗德强 基于DSP的异步电动机软起动器的设计与实现 2008 异步电动机因为结构简单、运行可靠等优点被广泛应用于工农业生产的各个领域，随着生产机械的不断更新和发展，对异步电动机的起动性能提出 了越来越高的要求。为了减小异步电动机起动过程中对电网的冲击、消除由于传统的降压起动设备的有级触点控制对电机的冲击、提高电机的起动能 ，本文对基于DSP技术的电动机软起动器进行了研究。 该软起动器采用晶闸管调压方式，通过改变晶闸管的触发角来实现对异步电动机定子端电压 的调节。从而实现了异步电动机的软起动(电压斜坡起动、限流起动)和软停车等功能。 本文介绍了一种基于DSP的异步电动机软起动系统，对控制 器的主要电路结构和程序结构进行了分析。其硬件部分包括电压/电流检测模块、保护模块、显示模块以及相关电路的设计和选型；软件部分主要包括主 程序、显示程序、PI控制子程序以及PWM生成子程序的设计，重点对电压斜坡起动控制算法进行了分析，采用了单神经元自适应PID控制算法。通过使用 MATLAB/SIMULINK搭建了软起动系统的仿真模型，仿真结果验证了软起动控制系统 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的可行性。 分级变频控制是一种新的异步电动机软起动的控 制方式，本文对分级变频理论进行了分析，通过MATLAB的仿真，证明了分级变频不但可以降低起动的冲击电流，还可以提高电机的起动转矩。 6.期刊论文 石光峰.SHI Guang-feng 智能电机控制模块的性能及应用 -电子元器件应用2002,4(10) 介绍一种可取代传统电机软起动设备的电机控制模块,内容包括模块内部结构,电路工作原理,实验情况及应用领域. 7.学位论文 董璞 基于无速度传感器的高转矩软起动器的研究 2004 三相笼型异步电动机因具有结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜以及惯性小等优点而被广泛应用于工业、农业和交通运输等领域.随着各领域 生产机械的不断更新和发展,对电动机的起动性能要求越来越高.传统的直接起动方式与降压起动方式因各有其局限性如不能有效减少起动时对电网的大 电流冲击,对负载适应能力差、起动电流不连续、维修工作量大等等已越来越不能适应生产发展的要求.为获得良好多变的起动性能,采用晶闸管做主电路 的电子式软起动器得到大量的运用.该文研究的采用分级变频的软起动装置使电机的起动转矩增大,可以应用于传统软起动器较少涉及的重载起动的场合 ,拓展了其应用范围.该文研究的另一重点是无速度传感器的软起动,采用状态观测法,估算电动机起动时的转速,以便实现控制系统按给定速度曲线上升的 电动机软起动,具有该特性的软起动器能满足对起动速度有严格要求的一类负载.论文对无速度传感器和分级变频理论进行了深入剖析,利用MATLAB对起动 过程进行仿真,论证了理论的可行性.所研究的软起动器具备四种起动方式:电压斜坡起动、限流起动、转速斜坡起动和分级变频起动.提出了基于无速度 传感器的分级变频高转矩异步电机软起动方案.在仿真的基础上研制出基于80C196KC单片机控制的无速度传感器的分级变频高转矩软起动器.该文最后给 出了实验结果,实验结果表明,该软起动器具有结构简单,起动转矩大,能实现速度闭环控制的优点,使软起动控制技术提高了一步,并且有持续研究开发的 前景,有望在较广泛的应用领域得到推广应用. 8.学位论文 吕海英 基于PIC的智能异步电机软起动器的研究 2008 为了减小异步电机在起动过程中过高电流对电网的冲击，消除传统降压起动对电器和机械设备的不利影响，提高电机的起动特性，本文基于电力电 子技术对异步电机的软起动进行了较为深刻的研究。 本文介绍并设计了一种基于PIC18F4550的新型的软起动器。在功能上，除了具有一般的电压 斜坡软起动和电流限流软起动功能，还增加了专门针对泵类负载的转矩闭环泵控软起动模式。这种起动方式有效的降低了水泵起动和停止时造成的水锤 ，并减轻了管路系统的振荡。同时，针对异步电动机软起动过程中出现的电流、电磁转矩以及转速振荡问题，分析了引起振荡的影响因素及其产生原因 ，采用以电流关断时刻为晶闸管触发基准来抑制振荡问题。 文章首先分析研究了异步电机的基本结构和工作原理，确定了软起动器所采用的基本 原理和控制方法。分析得出为改善泵类负载起动性能所采用的转矩闭环泵控制策略以及为减小振荡所采用的关断角控制方法的可行性。 其次，本 课题对传统的软起动器的改进进行了尝试。采用Microchip公司的PIC18F4550芯片为控制核心。在此基础上，详细介绍了交流采样电路、同步触发电路以 及通迅接口电路等硬件电路。软件方面采用C语言和汇编语言混合编程实现模块化程序的设计，在文中较为详细地介绍了控制系统各部分软件的设计思想 和实现，其中包括主程序流程、各种起动方式的控制程序等。 在文章最后给出了基于MATLAB搭建的软起动系统的仿真模型，仿真结果表明这种带 泵控制功能的软起动器可以有效的减小电机起动过程中过高电流对电网的冲击，优化了电机的起动性能。 9.学位论文 牛鑫 基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究 2006 在现代工业控制领域中，交流电动机的软起动控制一直是个非常重要的研究课题，本文针对QJR－400∕1140（660）矿用隔爆兼本质安全型交流电动 机软起动器的使用要求，开发出基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器来作为QJR软起动器的控制核心。同时该软起动器已顺利地通过了国家级检 测中心检验，其成果通过检测鉴定被确立为河南省科学技术成果和河南省高新技术产品。 本文深入系统地研究了基于ADμC841单片机的 QJR－400∕1140（660）矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动器的综合控制器，主要内容如下： 针对矿井防爆软起动器的发展，从理论上分析 了交流异步电动机的起动过程，及电机在运行中的短路、断相、过载等常见故障的电气特性和保护原理。提出了采用双闭环PID调节器，用转速和电流构 成双闭环来控制电机的软起动过程，为防爆软起动综合控制器研究提供了理论依据。 简单的阐述了矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动器的 主要工作原理，提出了主电路的设计方案、晶闸管的选择、防爆结构设计，以保证满足GB3836－2000、MT/T943－2005的要求。 以ADμC841单片机 为中央控制单元，设计出一种新型智能化低压软起动综合控制器。该装置能完成电机的电压斜坡起动、限流软起动、转矩控制软起动以及工作中的漏电 闭锁、短路、过载、过压、欠压、相不平衡等故障进行保护。以大屏幕液晶显示器实现了电网参数及起动参数的显示，通过简单的按键可输入装置的各 项整定参数，实现电机软起动的数字化。通过RS485通讯可以使多台软起动器组网，实现计算机集散控制。 对低压软起动器的二次侧交流信号进行 高速采样，利用均方根算法获取所需的电压、电流、速度等参数，对所需控制量进行监视、分析、统计和判断，从而保证其保护功能的可信与可靠。同 时对三相电压进行同步监测、分析并提供晶闸管主电路的触发脉冲，以保证电动机按各种需要的软起动过程正常起动。并对部分软件模块给出流程框图 或程序源代码。 文中分析了矿井下生产环境存在的干扰源及所产生干扰信号的情况，针对不同特性的干扰信号，制定了相应的硬件、软件和MCU防 治措施。 以该综合控制器为核心的防爆软起动器性能稳定，动作可靠，起动过程平稳，且操作简便，显示明了，具有传统起动器无法比拟的实用 性和可靠性。 10.学位论文 陈金辉 基于PIC16F877的交流电动机软起动器的研究与开发 2007 交流电动机由于自身结构简单、维护量小、价格低廉、性能稳定而在电力系统中应用广泛。但是交流电动机起动电流是额定电流的6-7 倍这样会对 电力系统产生很大的冲击，并且伴随着功率的增加，其大电流的负面作用更是显而易见。交流电动机软起动器可以达到起动平稳、起动冲击电流小、无 触点、节能等效果。因此，软起动器的研究和开发具有非常重要的意义。 本文首先说明了软起动器的现状和前景，然后以实验和交流电机软起动 工作原理为依据，对软起、软停、斜坡软起动、恒流软起动进行了研究和开发，然后论文还对设计的交流电机软起动器的其他各个功能和实现的方法进 行了详细的论述，同时自己根据软起动器的功能要求，采用新型的高集成度的单片机PIC16F877 设计了相关的硬件电路，并在具体的实验中证明是可行 的。 本课题设计的交流电机软起动器集液晶显示、保护、profibus 通讯、软起、软停、电压斜坡起动、恒流起动为一体，与其他软起动器相比突 出的优点在于：外围电路由于新型的微处理器PIC16F877 的采用而变得简洁、可靠，因为PIC16F877 的ROM 采用FLASH 工艺，可以实现电路板上的快速 擦除和写入，同时集成了E2PROM、WATCHDOG、按键扩展口RB 口、定时器达到了3 个、采用AD 接口等等，这些与以前的单片机相比较，会从外围芯片上 减少例如模数转换AD574 等芯片，同时还会减少电阻、电容等器件，得益于管脚复用的方法；采用高级语言和汇编语言的混合编程，更有利于程序在不 同系统间移植；用profibus 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 芯片SPC3 和微处理器设计了profibus 总线接口电路，更有能符合集散式工业控制网络的要求。 总之，系统由于 采用新型的微处理器而使软起动器硬件设计思想从根本上发生了变化。系统设计的最终目标是电路更简便、可靠，功能更完善，采用高级语言编程而使 程序易于移植、更新。 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_djjs200905006.aspx 下载时间：2010年1月12日