基于DSP的異步電動機軟軟起動器啟動器的設計與實現pdf下載

留口截月芭!#!,尸!(基于)的異步電動機軟啟動器的設計與實現,!(#!一!((:(!#!,(!羅德強劉玫<山東大學控制科學與工程學院,濟南=>Α摘要Β介紹了基于,一Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ的異步電動機軟啟動系統的硬件電路和軟件設計,提出了一種用光禍器件與二極管構成的同步脈沖電路并介紹了系統的故障保護和顯示電路。實踐證明,該系統設計合理,可靠性高。關鍵詞Β,軟啟動器光藕異步電機Ι(Β?>#!!#!#Κ!#(Κ!#!(((((!(!(Ι(!#,一Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ,哪#(!#Κ!(!((!Ι()!!###!Φ!!##(!!Ι!(Κ!!!,(((!>Λ#!#Κ!(Ι!#!(,,Κ!Ι!!!!Μ!Κ#Β,((!!!(!(引言交流異步電機具有結構簡單、運行可靠、運行效率高等特點,在電力拖動系統中得到了廣泛的應用Ν但是異步電機在額定的電壓下直接啟動,瞬時電流很大,對電網的沖擊很大,同時由于電機的啟動快,加速時間短,容易對負載造成沖擊,對設備造成損壞。近年來,交流調壓技術已經在電力電子領域得到廣泛運用,特別是在電機的軟啟動器上的應用。軟啟動的原理軟啟動的主回路由Δ對反并聯晶閘管組成<見圖Α,其實質就是三相交流調壓電路。利用晶閘管的相控調壓原理,改變其觸發角,啟動時電機端電壓隨晶閘管導通角的改變從零逐漸增大<見圖=Α,就可以調節輸出電壓<電機輸人電壓Α的大小,電機速度逐漸增大,達到啟動轉矩的要求而結束軟啟動過程。軟啟動器的輸出是一個平穩的升壓過程,直到全導通,電機在額定電壓下工作,此時,旁路接觸器ΜΔ閉合,短路掉所有的晶閘管,電機處于穩定工作狀態。軟停車是軟啟動的逆過程。=控制系統工作原理本文設計的利用交流調壓技術實現異步電機軟啟動的控制系統硬件框圖見圖Δ。系統的核心是Χ?公司的Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ,它包括電壓檢測、電流檢測、同步電路、驅動電路、鍵盤操作與液晶顯示外部控制輸出。電壓檢測電路將異步電動機的母線電壓降壓整流為直流信號,經過刀,轉換后送到,,作為電壓反饋調節、故障保護、過壓欠壓Ν電流檢測就是通過霍爾電流傳感器采集的三相電流信號,經過三相全波整流、濾波變為直流電壓信號,經過Ο,轉換后送到,作為電流負反饋調節,以及過流保護Ν同步電路為晶閘管的脈沖觸發信號提供同步信號。,對檢測到的電壓、電流信號進行相應的運算處理后產生脈沖信號,經過光禍隔離后,驅動產生期望的電壓,從而實現對異步電機的軟啟動過程。=Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗΧ:Δ=ΕΦ=ΓΠ系列,是Χ?公司專門針對電機、逆變器、機器人、數控機床等控制專門設計的。它采用:)技術,使得供電的電壓降為ΔΔΘ,減少了功耗ΝΔ:?的執行速度使得頻率在Δ:ΡΣ的指令周期縮短為ΔΔ(,從而提高了實時控作者簡介Β羅德強碩士研究生。研究方向為模式識別與智能控制。劉玫女,教授。主要從事智能控制技術及計算機應用技術研究ΤΥ機電一體化留口截月芭!#!,尸!(基于)的異步電動機軟啟動器的設計與實現,!(#!一!((:(!#!,(!羅德強劉玫<山東大學控制科學與工程學院,濟南=>Α摘要Β介紹了基于,一Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ的異步電動機軟啟動系統的硬件電路和軟件設計,提出了一種用光禍器件與二極管構成的同步脈沖電路并介紹了系統的故障保護和顯示電路。實踐證明,該系統設計合理,可靠性高。關鍵詞Β,軟啟動器光藕異步電機Ι(Β?>#!!#!#Κ!#(Κ!#!(((((!(!(Ι(!#,一Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ,哪#(!#Κ!(!((!Ι()!!###!Φ!!##(!!Ι!(Κ!!!,(((!>Λ#!#Κ!(Ι!#!(,,Κ!Ι!!!!Μ!Κ#Β,((!!!(!(引言交流異步電機具有結構簡單、運行可靠、運行效率高等特點,在電力拖動系統中得到了廣泛的應用Ν但是異步電機在額定的電壓下直接啟動,瞬時電流很大,對電網的沖擊很大,同時由于電機的啟動快,加速時間短,容易對負載造成沖擊,對設備造成損壞。近年來,交流調壓技術已經在電力電子領域得到廣泛運用,特別是在電機的軟啟動器上的應用。軟啟動的原理軟啟動的主回路由Δ對反并聯晶閘管組成<見圖Α,其實質就是三相交流調壓電路。利用晶閘管的相控調壓原理,改變其觸發角,啟動時電機端電壓隨晶閘管導通角的改變從零逐漸增大<見圖=Α,就可以調節輸出電壓<電機輸人電壓Α的大小,電機速度逐漸增大,達到啟動轉矩的要求而結束軟啟動過程。軟啟動器的輸出是一個平穩的升壓過程,直到全導通,電機在額定電壓下工作,此時,旁路接觸器ΜΔ閉合,短路掉所有的晶閘管,電機處于穩定工作狀態。軟停車是軟啟動的逆過程。=控制系統工作原理本文設計的利用交流調壓技術實現異步電機軟啟動的控制系統硬件框圖見圖Δ。系統的核心是Χ?公司的Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ,它包括電壓檢測、電流檢測、同步電路、驅動電路、鍵盤操作與液晶顯示外部控制輸出。電壓檢測電路將異步電動機的母線電壓降壓整流為直流信號,經過刀,轉換后送到,,作為電壓反饋調節、故障保護、過壓欠壓Ν電流檢測就是通過霍爾電流傳感器采集的三相電流信號,經過三相全波整流、濾波變為直流電壓信號,經過Ο,轉換后送到,作為電流負反饋調節,以及過流保護Ν同步電路為晶閘管的脈沖觸發信號提供同步信號。,對檢測到的電壓、電流信號進行相應的運算處理后產生脈沖信號,經過光禍隔離后,驅動產生期望的電壓,從而實現對異步電機的軟啟動過程。=Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗΧ:Δ=ΕΦ=ΓΠ系列,是Χ?公司專門針對電機、逆變器、機器人、數控機床等控制專門設計的。它采用:)技術,使得供電的電壓降為ΔΔΘ,減少了功耗ΝΔ:?的執行速度使得頻率在Δ:ΡΣ的指令周期縮短為ΔΔ(,從而提高了實時控作者簡介Β羅德強碩士研究生。研究方向為模式識別與智能控制。劉玫女,教授。主要從事智能控制技術及計算機應用技術研究ΤΥ機電一體化口峨四?!#!‘!(輸人的三相交流電壓需要經過一段延遲時間,ΧΕ>=輸出個跳變信號,使得經過光藕得到個方波脈沖信號。由于線電壓的相位超前相電壓Δ,經過光藕可以使電壓相位延遲Δ,實現線電壓與相電壓的精確同步。反向二極管的作用是提供導通路徑,也有保護光電藕合器不被反向電壓擊穿的作用。見圖>。故障信號后,立即封鎖脈沖的輸出,軟啟動器停止工作,同時二極管發光報警,并在液晶上顯示故障類型。見圖Η。二二Α>巧十Θ圖ΗΕ:Δ連接圖圖相電壓同步信號=Δ顯示電路為了節省,的Ω)口資源,液晶顯示模塊采用)川ΣΞ,該模塊采用臺灣矽創電子公司的叨Ψ=控制器。該模塊提供了Γ位、Υ位并行,=線、Δ線串行等多種接口方式。在本設計中,我們采用了串行接口方式,用=條傳輸線傳輸指令和數據,控制器配合串行時鐘線ΕΜ和串行數據線Χ,實現串行傳輸。):ΖΣΞΥ與,的串行接口見圖。Δ控制系統的軟件結構根據對軟啟動器結構進行了分析,控制系統應該具備參數的設置,在啟Ο停過程中根據預設參數輸出觸發角以及過壓、過流等故障保護保護的功能。根據以上的要求設計軟件,軟件有主程序、閉環控制程序、脈沖觸發序列程序。主程序主要完成系統的檢測,變量的初始化,參數的修改,故障的診斷,系統地保護等任務。件主流程見圖Υ。ΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΥΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗΗ?)江朋朋朋Χ:Δ=ΕΦ=Γ<ΑΑΑ巧巧巧巧巧?)ΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΓΔΔΔ以(((===========???】】ΨΨΨΨΨΥΥΥΥΥΗΗΗΗΗ>>>>>ΓΓΓΓΓΔΔΔΔΔ=====Ρ,Υ,二二,圖顯示電路連接圖=Γ故障診斷和保護電路故障診斷和保護部分是系統設計的重要組成部分,良好的故障診斷和保護功能可以更有效地保護設備的安全,更方便地查找故障原因。本軟啟動器設計了種保護Β缺相保護、過壓保護、欠壓保護、晶閘管過熱保護、電機過流保護、短路保護。當有故障信號時信號比較器Ε:Δ輸出一低電平,,檢測的輸輸輸輸輸輸輸輸輸輸輸輸出故障信息息系系統檢測測測測參參數的輸人與顯示示開開相應中斷斷啟啟動顯示信息息吸吸合旁路繼電器器圖Υ控制系統的主流程圖<下轉第ΗΓ頁ΑΗ機電一體化曰口翻月公?!#!!!「(圖>全性和可靠性,簡化多任務程序的設計Ν但用戶必須對卜Ο)Τ有深人的了解,才能編寫出有效的程序代碼。本文提出的解決方案己在實驗中得到初步驗證,系統具有一定穩定性,且在此基礎上擴展系統功能也比較簡單Ν最終實現聚光拋物面對太陽在同一坐標系內的跟蹤,增強了太陽熱能的采集,從而提高太陽能的利用率。Γ結束論本文介紹了一種基于Ε===和林?)一的多任務步進電機的控制系統解決方案。由以上分析可以看出,:處理器豐富的片內外設和優越的性能適合于應用復雜的多任務處理場合,且可靠性高、成本低。利用林一可以提高系統的安參考文獻【杜昆梅,李鐵才電機控制技術【:〕哈爾濱Β哈爾濱工業大學出版社,=洲ΑΑ【=周立功:嵌人式系統基礎教程匯:〕北京Β北京航空航天大學出版社,=>〔Δ」ΖΖΕ)嵌人式實時操作系統卜Ο>一仁:邵貝貝,譯=版北京Β北京航空航天大學出版社,=Δ【Γ田澤嵌人式系統開發與應用〔:」北京Β北京航空航天大學出版社,=>【>范正翹電力傳動與自動控制系統〔:〕北京Β北京航空航天大學出版社=Δ《上接第Η頁Α在本設計中我們采用了電壓斜坡控制和限流控制方式。在電壓電流環控制策略中我們采用了增量式調節控制的方式。流程見圖Ψ,圖。電壓斜坡啟動子程序通過調用?子程序對設置的電壓和反饋的電壓進行比較后進行控制算法運選選擇?參數數調調人?調節計算么ΩΩΩ換換算下一個開始選擇?參數算,輸出晶閘管的觸發角。限流啟動的設計類似于電壓斜坡啟動的類型。脈沖觸發序列由Χ:Δ=ΕΦ=ΓΗ的個:口產生,經過功率放大,光藕隔離觸發晶閘管。Γ結束語本文介紹了一種基于Χ:Δ=)ΕΦ=ΓΗ的異步電機軟啟動器的工作原理,分析了硬件和軟件的結構Ν提出了一種利用光電藕合器和二極管設計的同步電路,充分利用了,的硬件資源,用少量的外圍器件構成了一個性能完善的系統,使該設計更加緊湊,成本更加降低。實驗證明,該方法控制效果良好,有比較光明的推廣應用前景。換換算下一個圖,電壓環計算子程序圖電流環計算子程序參考文獻【吳靖基于,的智能電機控制器【,杭州Β浙江大學,=側只〔=劉和平,嚴利平,張學鋒,等Χ:Δ=ΕΦ=ΓΞ,結構、原理及應用「:」北京Β北京航空航天大學出版社,==〔Δ〕王衛安,危韌勇基于,的中壓軟啟動器控制系統「Ζ機車電傳動,=《Π抖<=ΑΒ=一?！睛埵廊泦釉砑肮こ虘谩睛Π惭b,=側ΑΓ<ΑΒ=一=Δ【>宋書中交流調速系統〔:北京Β機械工業出版社,ΨΨΨ【周俊基于,的三相異步電機智能軟起動器〔,杭州Β浙江大學,=ΗΓ機電一體化喲戶往