【正文】 數(shù)計算 電動機的額定電壓為 110V，為保證供電質(zhì)量，應(yīng)采用三相減壓變壓器將電源電壓降低；為避免三次諧波電動勢的不良影響，三次諧波電流對電源的干擾，主變壓器采用 D/Y聯(lián)結(jié)。選擇過大又會造成延遲角 ? 加大，整流元件的耐壓升高，增加了裝置的成本。 電壓比 K=U1/U2=380/120=。 晶閘管的額定電壓 晶閘管實際承受 的最大峰值電壓 TmU ，乘以（ 2～ 3）倍的安全裕量，參照標準電壓等級，即可確定晶閘管的額定電壓 TNU ，即 TNU =（ 2～ 3） TmU ， 整流電路形式為三相全控橋，而26TmUU? ，則 ( 2 3 ) 6 1 2 0 5 8 8 8 8 2TNU V V? ? ?， 取 TNU ? 800V 晶閘管的額定電流 選擇晶閘管額定電流的原則是必須使管子允許通過的額定電流有效值 大于實際流過管子電流最大有效值 ，即 ()T AV dBI KI? ， 考慮（ ～ 2） 倍 的裕量 式中 K 電流計算系數(shù)。 由表查得 K=，考慮 ～ 2倍的裕量 ( ) ( 1 .5 2 ) 0 .3 6 8 1 .2 4 6 3 0 .4 7 4 0 .6 3T A VIA? ? ? ? ? ，取 ()T AVI ? 49A 故選晶閘管的型號為 KP498。 過電壓保護 不能從根本上消除過電壓的根源，只能設(shè)法將過電壓的幅值抑制到安全限度之內(nèi)，這是過電壓保護的基 本 思想。 （ 1） 交流側(cè)過電壓保護 本設(shè)計采用阻容保護，如 。 R≥ 2U 2/S = 120 2/10 3 = 選取電阻為 ZB110的電阻。允許偏差 +10％（ 253V）。 選 R為 CZJD2型金屬化紙介質(zhì)電容器。 （ 1）交流側(cè)快速熔斷器的選擇 I2= 選取 RLS10 快速熔斷器，熔體額定電流 40A。限制過大可在電源輸入端串聯(lián)電感和在晶閘管每個橋臂上串聯(lián)電感，利用電感的濾波特性，使 其 降低。 所以為了防止 飽 和，每個橋臂上串聯(lián)一個 30μH 的電感。因此對晶閘管的電流上升率 必須有所限制。因此作用于晶閘管的正相電壓上升率應(yīng)有一定的限制。 電流保護 快速熔斷器的斷流時間短，保護性能較好，是目前應(yīng)用最普遍的保護措施。電容耐壓可選加在晶閘管兩端工作電壓峰值 的 ～ 。但采用阻容保護易影 響系統(tǒng)的快速性，因此，一般不采用阻容保護，而只用壓敏電阻作過電壓保護 。F 選取 70181。實用中常視需要在電路的不同部位選用不同的方法，或者在同一部位同時用兩種不同保護方法。設(shè)計晶閘管電路除了正確的選擇晶閘管的額定電壓、額定電流等參數(shù)外，還必須采取必要的過電壓、過電流保護措施。 ② 當元件的冷卻條件低于標準要求時，也應(yīng)降低元件的額定電流值。由于它具有單向?qū)щ娦?，不允許電流反向，對過電壓過電流敏感，在低速運行時，導通角很小等缺點 。 時整流電壓 0dU 與二次電壓 2U 之比，即 02/dA U U? ； B延遲角為 ? 時輸出電壓 dU 與 0dU 之比，即 0/ddB U U? ? —— 電網(wǎng)波動系數(shù)； 1～ —— 考慮各種因數(shù)的安全系數(shù)； 表查 可 得 A=；取 ε= ； ? 角考慮 10176。本設(shè)計采用的是直流電機，故還須通過整流電路使之變成連續(xù)的直流電壓。 保護現(xiàn)場向 控制寄存器分別送入 . 事件和時間置 輸出結(jié)束標志位向 控制寄存分別送入 事件和時間向 控制寄分別送入 事件和時間置 輸出結(jié)束標志位置 輸出結(jié)束標志位恢復現(xiàn)場 返回 圖 HSO 中斷服務(wù)程序流程圖 主程序的設(shè)計 主程序功能是初始化常量和變量，開中斷，給一些寄存器設(shè)值等。其控制流程圖如圖 。 (1)同步中斷子程序 為了可靠觸發(fā)三相全橋 6 只晶閘管，該控制系統(tǒng)使用了雙脈沖觸發(fā)信號，一個周期共需輸出 24個 HSO信號，包括 HSO 上升沿和下降沿。 觸發(fā)脈沖的軟件設(shè)計 本系統(tǒng)中，用定時器 1 作為 HSO 的時間基準，觸 發(fā)角和脈寬的控制都是靠 HSO 的定時功能來實現(xiàn)的。至此，轉(zhuǎn)速測量結(jié)束。在中斷程序中開 HSI0 中斷 (允許 HSI0 中斷 )，關(guān)HSI 數(shù)據(jù)有效中斷 (停止對 1m 計數(shù) )。首先允許 HSI0 中斷，然后設(shè) HSI 中斷模式為每個脈沖的正跳變引起中斷。當上升沿到來時，讀取計數(shù)器 T1 的值，計算兩次計數(shù)器T1 的差值得到高頻脈沖數(shù) 2m ，這樣就完成了一次轉(zhuǎn)速測量周期。當定時 T0 結(jié)束時， Ml 停止計數(shù)， M2 繼續(xù)計數(shù)。該測速電路充分利用單片機，完成一系列的數(shù)據(jù)采樣、處理，最后計算得到較準確的速度值并顯示該速度。其裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，測速準確度高的優(yōu)點。 80C196KC單片機和 PC的接口電路如圖 。 80C196KC 單片機的 1 17 引腳分別為串口的發(fā)送端和接收端。本文也采用 9 針插座，如圖。 圖 MAX813L 與 80C196KC 硬件實現(xiàn)電路圖 通信接口設(shè)計 單片機控制完成之后，需將數(shù)據(jù)傳送到上位機，因而需要單片機與 PC 機之間進行通信。此電路可以實現(xiàn)程序運行出現(xiàn)“死機”時的自動復位和隨時的手動復位；本電路巧妙地利用了 MAX813L 的手動復位輸入 端。若超過 該輸入端收不到脈沖信號，則內(nèi)部定時器溢出， 8 號引腳由高電平變?yōu)榈碗娖健? （ 2）工作電源端（ VCC）：接 +5V電源。 （ 3） ，用于電源故障報警、電池低電壓檢測或＋ 5V以外的電源監(jiān)控。 用看門狗監(jiān)視程序的運行。 圖 鍵盤與單片機接口電路原理圖 看 門狗 MAX813L 工業(yè)環(huán)境中的干擾大多是以窄脈沖的形式出現(xiàn)，而最終造成微機系統(tǒng)故障的多數(shù)現(xiàn)象為“死機”。雖然程序較為復雜，但占用的單片機的接口較少。 速度給 定電路 速度給定采用一個 4? 4鍵盤輸入。 LCD 接口設(shè)計 本測控儀采用 80C196KC 單片機作為 MCU 來控制 1602 液晶顯示，如圖 所示。 表 功能設(shè)定 RS R/W DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 DL N F X X （ 5）功能設(shè)定：設(shè)定數(shù)據(jù)的長度（ DL），顯示的行數(shù)（ N），每個字符的點數(shù)（ F）。設(shè) I/D=1 時光標向右移動，設(shè)定 I/D=0 時光標向左移動。當 D=1 時屏幕 ON， D=0 時屏幕 OFF； C=1 時光標 ON， C=0時光標 OFF； B=1時光標閃爍， B=1時光標不閃爍。 本系統(tǒng)采用深圳市天助科技 有限公司的液晶顯示器 FM1602，它是 字符型液晶模塊是一種用 5x7點陣圖形來顯示字符的液晶顯示器，根據(jù)顯示的容量可以分為 1 行 16 個字、 2 行 16 個字、 2 行 20個字等等，這里 采用 常用的 2 行 16 個字的 1602 液晶模塊 ，外型尺寸： 122*44，黃綠屏， LED 背光， IC： KS0076。用雙窄脈沖電路觸發(fā)晶閘管，雖然脈沖次 數(shù)比寬脈沖觸發(fā)多一倍，但是可以減小觸發(fā)裝置的輸出功率，減小脈沖變壓器的鐵心體積。單片機根據(jù)讀到的不同的 S1， S2， S3的值，來決定該觸發(fā)哪一個管子，觸發(fā)順序如表 。只要將三個方波信號異或，可以產(chǎn)生一個邊沿與線電壓自然換向點對齊 的方波信號，該信號再經(jīng)過一個 RC 電路和異或門處理，或者用一個 74LS123 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，即可得到一定脈寬的同步中斷信號。為了便于軟件處理，電源狀態(tài)用字碼表示，例如 S1， S2， S3 為 011，則電源狀態(tài)字碼值 S1， S2， S3 為 3. 對于晶閘管三相全控橋電路，一個周波有 6 個自然換向區(qū)。 同步信號的獲取方法有下面二種： （ 1） 同步信號獲取方法一是用圖 所示電路中最后一個異或門輸出的脈沖送到單片機的外部中斷引腳，實現(xiàn)每 。 同步信號電路 同步信號電路是數(shù)字式直流電機調(diào)速系統(tǒng)的一個重要的電路。 80