【正文】 的。 M 點是 V4由截止到導通的轉折點，也就是脈沖的前沿。的中央（ 120176。 V2開關的頻率就是鋸齒波的頻率，由同步變壓器所接的交流電壓決定。相位的后一相觸發(fā)單元產生（通過 V6） 。若電壓上升 率 過大，超過了晶閘管的電壓上升率的值，則會在無門極信號的情 況下開通。 同步信號檢測 為 了 保證三相交流調壓器主回路中各個晶閘管的觸發(fā)脈沖與其陽極電壓保持嚴格的相位關系。這樣周而復始，單片機所得到的就是幅值為 5V 的方波信號，周期等同于電源的周期即工頻 50Hz，而高低電平持續(xù)的時間也基本與電源側 正 負交流信號所持續(xù)的時間大致相同，雖然其 間 存在著一定的時延，但 這 可以通過軟件進行補償，從而既簡化了外圍硬件電路的設計，又得到了與電源電壓同步的信號，為下面給出晶閘管觸發(fā)信號提供了工作電壓零點的基準。 我們假設電路 I 接的是電源的 U、 V相，而電路 II 接的是 V、 W 相，這樣在三相電源正常工作時，當 UV 線電壓發(fā)生正跳變 (即從負半波轉為正半波 )時， VW 線電壓為負，那么電路 II 送入 CPU 的信號就為低電平；當 UV 線電壓發(fā)生負跳變時， VW 線電壓為正，那么電路 II 送 入 CPU 的信號是高電平 (如果電路 II 接的是 W、 V 相，那么兩次送入 CPU的信號高低電平情況就相反 )。整個工作過程大 體 是這樣的：由電源側來的線電壓信號經過 2 個電阻和1 個二極管，變成半波交流信號，這個交流信號在 正半波時觸發(fā)光耦導通，從而使得右側輸入到單片機的是高電平 信號；而當光耦左側交流信號處于低電平時，光耦則截止。 電壓檢測回路 在電壓檢測回路中， 盡量 實現 以下 三個功能。 (2)過電壓保護 我們知道晶閘管有一個重要的特性參數，即斷態(tài)電壓臨界上升率 du/dt。隔 60176。晶閘管電路處于逆變狀態(tài)。例如 240176。如果 uco=0， up 為負值時， b4點的波形由 uh+up 確定。 鋸齒波的形成和脈沖移相環(huán)節(jié) XX 大學 XX 學院畢業(yè)設計（論文） 25 鋸齒波電壓形成的方案較多，如采用自舉式電路、恒流源電路等。 V5飽和導通。 如 圖 38 為同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路，其輸出可為雙窄脈沖（適用于有兩個晶閘管同時導通的電路），也可為單窄脈沖。在本文設計中電機為 220V 的三步電動機，根據公式計算可得晶閘管耐壓在 622V~ 933V范圍內。軟停車開始時，接觸器再次打到雙 向晶閘管端，軟起動器投入到停車運行，如此重復來完成軟起動和軟停車。 圖 35 晶閘管單相調壓電路 圖 晶閘管輸出電壓波形 圖 35 為一路晶閘管輸出波形示意圖。當斷流時間間隔稍長時，這個旋轉磁場在定子中感應的電勢和重新接通時的電源電壓在相位上可能會有相當大的差別，這樣就會出現較大的電流沖擊，可能危及晶閘管的安全．如通斷交替頻率較高，每次通斷時間隔中交流電周波數較少，采用整周波斬波控制方法可能調壓不夠平滑，所以在異步電動機的調壓控制中多用相控技術，當然采用相控技 術在輸出電壓波形中含有相當大的諧波，在異步電動機中會引起附加損耗，產生轉矩脈動等不良影響。C ； Ⅳ 類品為 10～ +70176。 KJ041 的輸出引腳在 L端為高電平時均變?yōu)榈碗娖?；而?L 端為低電平時， KJ041 的輸出引腳按輸入引腳的狀態(tài)和 KJ041 的工作機理正常輸出脈沖。C。3176。 移相范圍： ≥170176。 KJ004 的同步電壓為任意值 表 31 KJ004 的引腳功能表 功 能 輸出 空 鋸齒波形成 Vee(1kΩ) 空 地 同步輸入 綜合比較 空 微分阻容 封鎖調制 輸出 +Vcc 引線腳號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 電路采用雙列直插 C—16 白瓷和黑瓷兩種外殼封裝，外型尺寸按電子工業(yè)部部頒標準。轉矩加突跳控制起動如圖 211所示。這種起動方式的特點是起動電流相對較大 ，但起動時間相對較短，適用于重載起動的電動機。其缺點是在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動轉矩，起動時間相對較長。在電機起動過程中，隨著轉速逐漸變大，功率因數角 ? 也在不斷變化。電機獲得的電壓是非正弦的，但是每相電壓的正負半周是對稱的。 XX 大學 XX 學院畢業(yè)設計（論文） 12 圖 26 軟起動主回路原理圖 為了方便分析，做以下假定： (1)電源為三相對稱的正弦電壓源，內阻抗為零； (2)各晶閘管的特性一致，對稱觸發(fā)，關斷狀態(tài)時，其阻抗為無窮大；導通狀時壓降為零； (3)電機為理想電機，其定、轉子繞組在空間產生正弦分布的磁通勢； (4)穩(wěn)態(tài)運行時，電機的轉速為常數。諧波在異步電機中會引起附加損耗，產生轉矩脈動等不良影響。與液阻軟起動相比，它的體積小、結構緊湊，維護量 小 ，功能齊全，菜單豐富，起動重復性好，保護周全，這些都是液阻軟起動無法比擬的。 軟啟動 軟起動可分為有級和無級兩類，前者的調節(jié)是分檔的，后者的調節(jié)是連續(xù)的。控制過程如下：合上空氣開關 Q接通三相電源。接觸器 KM2 和 KM3 互鎖，即其中一個閉合時，必須保證另一個 斷開 。但考慮到起動轉矩與 定子繞組電壓的平方成正比，起動轉矩會降低的XX 大學 XX 學院畢業(yè)設計（論文） 8 更多。 一般 情況下 ，異步電動機的功率 小 于 7． 5kW 時允許直接起動。 直接 起動 直接起動，也叫全壓起動。39。( ) ( 39。 c os 39。 39。 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，就要研究電機的數學模型。 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。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。 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。 國內外研究現狀 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。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 。電動機起動時刻出現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]。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。 I 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ II 1 緒 論 ....................................................................................................................... 1 研究的目的、意義 ............................................................................................. 1 國內外研究現狀 ................................................................................................. 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 ......................