【正文】 ................................................................................................................. II 1 緒 論 ....................................................................................................................... 1 研究的目的、意義 ............................................................................................. 1 國內外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 2 本課題研究內容 ................................................................................................. 3 2 三相異步電動機的 起動控制的研究 ....................................................................... 4 三相異步電動機的起動過程的分析 ................................................................. 4 三相異步電動機的起動方法 ............................................................................. 6 直接 起動 ........................................................................................................... 6 傳統(tǒng)減壓起動 .................................................................................................... 7 軟 啟動 ..............................................................................................................10 軟起動的原理及分析 ........................................................................................ 11 晶閘管調壓原理 ................................................................................................ 11 軟起動的起動方式 ............................................................................................13 3 軟啟動器的硬件電路設計 ......................................................................................16 主要器件的介紹 ................................................................................................16 KJ004 功能介紹 .................................................................................................16 KJ041 功能介紹 .................................................................................................18 KJ042 功能介紹 .................................................................................................19 主電路的選擇 ....................................................................................................20 調壓方式的 選擇 ................................................................................................20 晶閘管相控調壓原理 .........................................................................................21 主回路設計 ........................................................................................................21 主回路電路 .......................................................................................................22 晶閘管參數(shù)選擇 ................................................................................................22 晶閘管觸發(fā)電路 ..............................................................................................................23 晶閘管保護電路 ................................................................................................26 電壓檢測回路 ....................................................................................................26 同步信號檢測 ...................................................................................................27 電壓反饋回路 ...................................................................................................28 電流檢測回路 ....................................................................................................30 電流反饋回路 ...................................................................................................30 過電流保護電路 ................................................................................................31 4 基于單片機的軟起動器的設計 ..............................................................................31 單片機控制系統(tǒng)設計 ........................................................................................32 控制軟件設計 ....................................................................................................34 觸發(fā)脈沖控制的軟件設計 ................................................................................36 結束語 ..........................................................................................................................44 參考文獻 ......................................................................................................................45 致 謝 ..........................................................................................................................46 I 三 相異步電動機軟啟動器的設計 摘 要 三相 異步電動機因具有結構簡單、制造方便、運行可靠、價格低廉等優(yōu)點，而 廣泛應用 在工 業(yè)、 農業(yè)、交通運輸 業(yè) 、國防工業(yè)以及其他各行各業(yè)中。 本文首先闡述了軟起動 器晶閘管調壓電路 (即主電路 )的工作原理，主要是 基于晶閘管的三相異步電動機軟啟動器主電路設 計和 觸發(fā)電路設計。在滿足異步電動機起動轉矩要求及降低起動電流的前提下，使電機能夠平穩(wěn)可靠起動。 但是 ， 由于其固有的啟動性能較差 ，直接起動又容 易造成對周圍電網的影響。電動機起動時刻出現(xiàn)的起動電流一般高出額定電流 3～ 7 倍， 特殊情況下可達到 10 倍以上， 這樣大的起動電流不僅加重了進線供電電網以及接在電動機前面的開關電器的負荷，而且對電網及其負載造成干擾， 特別是當電動機容量較大時 ， 沖擊電流會對電網及其負載造成干擾 ，嚴重時，甚至危害電網的安全 運行 [1]。所以，這種 “ 硬起動 ” 不僅會縮短傳動單元和做功機械設備的使用壽命，而且過高的起動電流還會引起供電電網的電壓驟然跌落，致使那些對電壓敏感的用電設備產生負面影響。采用這些傳統(tǒng)起動方式起動時降低了加在定子繞組的電壓，起到了一定的限流作用，但仍存在著 很多 問題 ，例如 靠接觸器切換電壓 來 達到降壓的目的，所以無法從根本上解決起動瞬時電流尖峰的沖擊；起動轉矩不可調，存在二次沖擊電流 ； 對負載產生沖擊轉矩，當電網電壓下降時，可能造成電動機堵轉； 容 易造成接觸器觸點的拉弧損壞 。晶閘管軟啟動器是一種集軟啟動 、 軟停車 、 輕載節(jié)能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝備。 國內外研究現(xiàn)狀 我國軟起動技術起步于 上世紀 80 年代 早 期，目前生產電機啟動器的廠家很多，先后也推出了 多 種品牌的軟起動器。 目前市場上生產的軟啟動器主要以機械式和三相反并聯(lián)晶閘管方 式為主。 要突破傳統(tǒng)的啟動方式，是離不開電力電子技術和微機控制技術的發(fā)展的。 XX 大學 XX 學院畢 業(yè)設計（論文） 3 目前在國外 ，發(fā)達國家的電動機軟起動產品主要是固態(tài)軟起動裝置 ——晶閘管軟起動和兼作軟起動的 變頻器。晶閘管軟起動裝置是發(fā)達國家軟起動的主流產品，各知名電氣公司均有自己晶閘管軟起動的品牌，在其功能上又各具特色。 本課題研究內容 軟啟動器本質上是一種直流調壓裝置，用來實現(xiàn)軟啟動、軟停車、實時監(jiān)測以及各種 保護功能。 結合各方面的因素及實際情 況，本課題研究的內容主要有： (1)研究三相調壓軟起動的基本原理，對三相 異步 電動機的起動電流和起動轉矩進行分析，對軟起動控制策略進行研究。 (4)用 PROTEL 繪制系統(tǒng)的原理圖。 三相 異步電動機的起動過程的分析 為了研究 三相 異步電動機的起動時的電壓、電流、轉矩等變量的關系，進而分析異步電機起動時的電流、起動轉矩和所外加電壓的關系，就要研究電機的數(shù)學 模型。 rm代表與定子鐵心損耗所對應的勵磁電阻， xm代表與主磁通相對應的鐵心磁路的勵磁電抗。 39。( ) 1 ( 39。 c os 39。由式 (27)和式 (28)可得： 2 2120139。( ) ( 39。emrUpmTf rr x xs?? ????? ? ????????? (211) 剛 起 動時