【正文】 那么右側(cè)輸入到單片機(jī)的信號(hào)也就是低電平。其一是同步信號(hào)的檢測功能，采樣三相電壓的自然換相點(diǎn)，它作為晶閘管脈沖觸發(fā)信號(hào)的同步信號(hào)；其二是通過檢測晶 閘管輸出端可以得到晶閘管導(dǎo)通時(shí)刻的檢測，以便做電壓反饋和缺相故障檢測；其三是將三XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 相晶閘管輸出電壓信號(hào)通過電阻降壓后轉(zhuǎn)變成直流信號(hào)，再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后送入到單片機(jī)中，作為過壓或欠壓保護(hù) 的 信號(hào)。它表明晶閘管在額定結(jié)溫和門極斷路條 件下，使晶閘管從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)的最低電壓上升率。的第二個(gè)脈沖是由滯后 60176。 同步環(huán)節(jié) 同步指要求觸發(fā)脈沖的頻率與主電路電源的頻率相同且相位關(guān)系確定。此時(shí)，令 uco=0，調(diào)節(jié) up 的大小使產(chǎn)生脈沖的 M 點(diǎn)移至鋸齒波 240176。當(dāng) uco為正值時(shí)， b4點(diǎn)的波形由 uh+up + uco確定。鋸齒波電路由V V V3和 C2等元件組成， V VS、 RP2和 R3為一恒流源電路。 V V8處于截止?fàn)顟B(tài)，無脈沖輸出。電路結(jié)包括三個(gè)基本環(huán)節(jié)：脈沖的形成與放大、鋸齒波的形成和脈沖移相、同步環(huán)節(jié) [6]。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 其次，晶閘管的額定通態(tài)電流 ITAV指的是工頻正弦半波平均值，其對(duì)應(yīng)的有效值應(yīng)滿足 IRMS=1． 57ITAV。在三相電源側(cè)通過隔離電路得到軟起動(dòng)器同步信號(hào)；在晶閘管輸出側(cè)即 R、 S、 T 通過電阻分壓而得到較低幅值的三相電壓，再經(jīng)過整流電路送入單片機(jī)做故障檢測。晶閘管控制角 ? 和功率因數(shù)角 ? 決定了晶閘管的輸出電壓值。此外，由于異步電動(dòng)機(jī)是感性負(fù)載，當(dāng)交流調(diào)壓電路帶感性負(fù)載時(shí)，只有當(dāng)移相角 ? 大于感性負(fù)載的功率因數(shù)角 ? 時(shí)，才能起調(diào)壓的作用，因?yàn)楫?dāng) ??? 時(shí)，電流導(dǎo)通的時(shí)間將始終保持在 180176。C。使用中該端接保護(hù)電路的輸出。 K J 0 4 17 圖 33 KJ041 的引腳排列（引腳向下） 各引腳的功能及用法： １）輸出引腳 引腳 15：對(duì)應(yīng) 1 與 2 的 “ 或 ” 輸 出端，使用中，接觸發(fā) A 相正半周晶閘管的功率放大單元輸入端； 引腳 14：對(duì)應(yīng) 3 與 2 的 “ 或 ” 輸出端，使用中，接觸發(fā) C 相負(fù)半周晶閘管的功率放大單元輸入端； 引腳 13：對(duì)應(yīng) 3 與 4 的 “ 或 ” 輸出端，使用中，接觸發(fā) B 相正半周晶閘管的功率放大單元輸入端； 引腳 12：對(duì)應(yīng) 4 與 5 的 “ 或 ” 輸出端，使用中，接觸發(fā) A 相負(fù)半周晶閘管的功率放大單元輸入端； XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 引腳 11：對(duì)應(yīng) 5 與 6 的 “ 或 ” 出端，使用中，接觸發(fā) C 相正半周晶閘管的功率放大單元輸入端； 引腳 10：對(duì)應(yīng) 6 與 1 的 “ 或 ” 輸出端，使用中，接觸發(fā) B 相負(fù)半周晶閘管的功率放大單元輸入端； 2）輸入引腳： 引腳 1 和引腳 4：對(duì)應(yīng)于電網(wǎng) A 相正、負(fù)半周的觸發(fā)脈沖輸入端； 引腳 2 和引腳 5：對(duì)應(yīng)于電網(wǎng) C 相負(fù)、正半周的觸發(fā)脈沖輸入端； 引腳 3 和引腳 6：對(duì)應(yīng)于電網(wǎng)Ｂ相正、負(fù)半周的觸發(fā)脈沖輸入端； 3）引腳 16：工作電源輸入端。 使用環(huán)境溫度為四級(jí)： C:0～ 70℃ R:55～ 85℃ E: 40～ 85℃ M:55～ 125℃ XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 KJ041功能 介紹 KJ041 六路雙脈沖形成器是三相全 控 橋式觸發(fā)線路中常用的電路，它具有雙脈沖形成和電子開關(guān)控制封鎖雙脈沖形成功能。（同步電壓 30V，同步輸入電阻 15KΩ）。《半導(dǎo)體集成電路外型尺寸》 SJ1100—76 圖３ 1 KJ004 引腳圖 與分立元件的鋸齒波移相觸發(fā)電路相似 ,分為同步、鋸齒波形成、移相、脈沖形成、脈沖分選及脈沖放大幾個(gè)環(huán)節(jié)。 圖 211 轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)波形 (5)電壓控制起動(dòng) 電壓控制起動(dòng)是在保證起動(dòng)壓降一定的前提下使電動(dòng)機(jī)獲得最大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，盡可能地縮短起動(dòng) 時(shí)間 ，是最優(yōu)的輕載軟起動(dòng)方式，如圖 212 所示。 圖 29 電壓斜坡啟動(dòng)波形 (3)轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng) 主要用于重載起動(dòng)，如圖 210 所示。該方法應(yīng)用較多，適用于風(fēng)機(jī)，泵類負(fù)載。因此，改變晶閘管觸發(fā)角 ? 的同時(shí)也要兼顧 功率因 數(shù)角 ? 的變化情況。晶閘管任意一相的電壓波形如圖 27 所示，其中電網(wǎng)電壓的波形是完整的正弦波， ? 是晶閘管的觸發(fā)角， ? 是負(fù)載的功率因數(shù)角 (也叫晶閘管的續(xù)流角 )， ? 是晶閘管的導(dǎo)通角。 由于主電路中沒 有中線，因此在工作時(shí)若要負(fù)載電流流通，至少要有兩相構(gòu)成通路。此外，由于異步電機(jī)是感性負(fù)載，從電力電子學(xué)中可以知道，當(dāng)晶閘管交流調(diào)壓回路帶有感性負(fù)載時(shí)，只有當(dāng)移相角大于負(fù)載的功率因數(shù)角時(shí)，才能起到調(diào)壓的作用。 但是晶閘管軟起動(dòng)產(chǎn)品也有缺點(diǎn)。在電動(dòng)機(jī)定子回路 中 ，通過串入限流作用的電力器件實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，叫做降壓或者限流軟起動(dòng)。按啟動(dòng)按鈕后 KM1 線圈通電吸合并自鎖，其主觸頭閉合，將自耦變壓器線圈接成星形，與此同時(shí)由于 KM1 輔助常開觸點(diǎn)閉合，使得接觸器 KM2 線圈通電吸合， KM2 的主觸頭閉合由自耦變壓器的低壓抽頭 (例如 65％ )將三相電壓的 65％接入電動(dòng)。 KM2 閉合時(shí)，定子繞組為星形 (丫 )接法，使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。因此，這種起動(dòng)方法僅僅適用于空載或輕載起動(dòng)場合。如果功率大于7． 5kW，而電源總?cè)萘枯^大，能符合下式要求的話，電動(dòng)機(jī)也可允許直接起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)通過一些直接起動(dòng)設(shè)備，將全部電源電壓 (即全壓 )直接加到異步電動(dòng)機(jī)的定子 繞組，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下進(jìn)行起動(dòng)。st UI r r x x? ? ? ? (213) 由式 (212)和式 (213)可知，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩正比于定子端電壓的平方，起動(dòng)電流正比于定子電壓。)UIrr x xs?? ? ? (210) 將式 (210)代入 (29)得： XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 ? ?2 211221 21 1 239。 39。139。對(duì)于電 動(dòng) 機(jī)的軟起動(dòng)而言，多采用基于集中參數(shù)等效電路的數(shù)學(xué)模型。 (2)對(duì)三相晶閘管軟起動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)。 例 如 GE 公司生產(chǎn)的ASTAT 智能電機(jī)軟起動(dòng)器； ABB 公司生產(chǎn)的 PST、 PSTB 系列電 機(jī)軟起動(dòng)器；施耐德公司的 ATS46 軟起動(dòng)器；德國 SIEMENS 公司的 3RW22 SIKOSTART 軟起動(dòng)器等等。 隨著 這些 技術(shù)的不斷進(jìn)步，電力電子軟起動(dòng)裝置也取得了長足的進(jìn)步，采用這 些 方法可以使 三相異步 電動(dòng)機(jī)獲得很好的起動(dòng)性能。但由于國內(nèi)自 主 開發(fā)和生產(chǎn)的能力相對(duì)較弱，對(duì)國外產(chǎn)品的依賴還 是 很嚴(yán)重。 近幾年來 隨著電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展 ， 國內(nèi)外相繼開發(fā)出以晶閘管為核心的電路元件、以單片機(jī)為控制核 心的異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)設(shè)備 。啟動(dòng)電流過大時(shí) ， 將使電動(dòng)機(jī)本身受到過大電磁力的沖擊 ， 如果經(jīng)常啟動(dòng) ， 還有 使 繞組過熱的危險(xiǎn)。 關(guān)鍵詞 ：異步電動(dòng)機(jī)；晶閘管；軟起動(dòng) II Design of threephase asynchronous motor’soft starter Abstract Threephase asynchronous motor has a wide range of application in industry,argriculture， transportation business， defense industry and other walks of life． But it also has the obvious shortings that starting torque, starting current. This kind of situation of motor and power are very disadvantageous around. In order to reduce the asynchronous motor startup process for grid, eliminate the impact of traditional stepdown start equipment has control of contacts in the level of asynchronous motor, improve the impact of asynchronous motor starter characteristics, this article based on the single chip microputer control thyristor surge soft starter are discussed. This article elaborates the soft starter thyristor regulating circuit, which is based on thyristor threephase asynchronous motor soft starter main circuit design and implement trigger circuit design. Then the motor soft starter, but the pattern design of main or soft starter hardware circuit design. This article designs the soft starter operation convenience simple, can make the motor starts achieve improved threephase asynchronous motor starting performance requirements. In asynchronous motor starting torque requirements and reduce starting current, under the premise of the motor can be stable and reliable. Keywords： Asynchronous Motor。但它 也 有明顯的缺點(diǎn)，那 就是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，起動(dòng)電流過大。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 本文設(shè)計(jì)的軟起動(dòng)器操作方便簡單，能夠使電機(jī)順利起動(dòng)。 然而，它是以反電勢為主的負(fù)載，即以反電勢來平衡外加電壓。 為了降低 起動(dòng)電流，人們采用了各種降壓起動(dòng)技術(shù)。此外，它還具有多種對(duì)電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓啟動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。 近三十年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，使無電弧開關(guān)和連續(xù)調(diào)節(jié)電流成為可能。在沒有調(diào)速要求 使用 的 場合下，起動(dòng)負(fù)載較輕時(shí) 一般 采用晶閘管軟起動(dòng)。隨著 數(shù)字直流 PWM 調(diào)壓技術(shù) 的應(yīng)用 ， 以及 采用高性能的單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心， 可以 使 軟啟動(dòng)器 具有控制快速準(zhǔn)確、響應(yīng)快、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠 等優(yōu) 點(diǎn)。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 三相 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 的 研究 交流 三相異步 電動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)啟動(dòng)技術(shù)，如定子 串電阻 /電抗器啟動(dòng)、自耦變壓器降壓啟動(dòng)、星形 三角形降壓啟動(dòng)、轉(zhuǎn)子串電阻或頻敏變阻器啟動(dòng)等，在交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)技術(shù)發(fā)展過程中都有過重要應(yīng)用。 基于 T 形等效電路的數(shù)學(xué)模型為： 1 1 1 1 1 1 1 1u E ( ) Zi r jx E i? ? ? ? ? ? ? (21) XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 22 2 2rE I jxs? （ + ） (22) 1 2 mi i i?? (23) ? ?12E39。其中 Pem為： 1 2 2 2 1 2 239。2emem P rpT m Ifs???? (29) 根據(jù) T 形等效電路可得： 122221 1 239。39。 三相異步電機(jī)的啟動(dòng)方法 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 主要有 直接起動(dòng)、 傳統(tǒng)減壓啟動(dòng)和軟啟動(dòng)三種啟動(dòng)方法。XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 對(duì)于需要頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過大的起動(dòng)電流 會(huì) 造成電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱， 縮短 電動(dòng)機(jī)的 使用壽命；同時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下，會(huì)發(fā)生變形，可能引起短路進(jìn)而燒毀電動(dòng)機(jī)；另外過大的起動(dòng)電流，會(huì)使線路 電 壓降增大，造成電網(wǎng)電壓的顯著下降，從而影響同一電網(wǎng)的其他設(shè) 備的正常工作，有時(shí)甚至使它們停下來或無法帶負(fù)載起動(dòng)。傳統(tǒng)減壓起動(dòng)的具體方法很多，這里介紹 以下 三種減壓起動(dòng)的方法 ： (1)定子串接電阻或電抗起動(dòng) 定子繞組串電阻或電抗相當(dāng)于降低定子繞組的外加電壓。星三角形起動(dòng)方法雖然簡單，但電動(dòng)機(jī)定子繞組 的 六個(gè)出線端都要引 出 來 ，略顯麻煩 。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 K M 3K M 1M3