【正文】 的。 M 點(diǎn)是 V4由截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是脈沖的前沿。的中央（ 120176。 V2開關(guān)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(chǎn)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(huì)在無門極信號(hào)的情 況下開通。 同步信號(hào)檢測 為 了 保證三相交流調(diào)壓器主回路中各個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖與其陽極電壓保持嚴(yán)格的相位關(guān)系。這樣周而復(fù)始，單片機(jī)所得到的就是幅值為 5V 的方波信號(hào)，周期等同于電源的周期即工頻 50Hz，而高低電平持續(xù)的時(shí)間也基本與電源側(cè) 正 負(fù)交流信號(hào)所持續(xù)的時(shí)間大致相同，雖然其 間 存在著一定的時(shí)延，但 這 可以通過軟件進(jìn)行補(bǔ)償，從而既簡化了外圍硬件電路的設(shè)計(jì)，又得到了與電源電壓同步的信號(hào)，為下面給出晶閘管觸發(fā)信號(hào)提供了工作電壓零點(diǎn)的基準(zhǔn)。 我們假設(shè)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(shí)，當(dāng) UV 線電壓發(fā)生正跳變 (即從負(fù)半波轉(zhuǎn)為正半波 )時(shí)， VW 線電壓為負(fù)，那么電路 II 送入 CPU 的信號(hào)就為低電平；當(dāng) UV 線電壓發(fā)生負(fù)跳變時(shí)， VW 線電壓為正，那么電路 II 送 入 CPU 的信號(hào)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(hào)高低電平情況就相反 )。整個(gè)工作過程大 體 是這樣的：由電源側(cè)來的線電壓信號(hào)經(jīng)過 2 個(gè)電阻和1 個(gè)二極管，變成半波交流信號(hào)，這個(gè)交流信號(hào)在 正半波時(shí)觸發(fā)光耦導(dǎo)通，從而使得右側(cè)輸入到單片機(jī)的是高電平 信號(hào)；而當(dāng)光耦左側(cè)交流信號(hào)處于低電平時(shí)，光耦則截止。 電壓檢測回路 在電壓檢測回路中， 盡量 實(shí)現(xiàn) 以下 三個(gè)功能。 (2)過電壓保護(hù) 我們知道晶閘管有一個(gè)重要的特性參數(shù)，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(fù)值時(shí)， b4點(diǎn)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(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(dǎo)通。 如 圖 38 為同步信號(hào)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(gè)晶閘管同時(shí)導(dǎo)通的電路），也可為單窄脈沖。在本文設(shè)計(jì)中電機(jī)為 220V 的三步電動(dòng)機(jī)，根據(jù)公式計(jì)算可得晶閘管耐壓在 622V~ 933V范圍內(nèi)。軟停車開始時(shí)，接觸器再次打到雙 向晶閘管端，軟起動(dòng)器投入到停車運(yùn)行，如此重復(fù)來完成軟起動(dòng)和軟停車。 圖 35 晶閘管單相調(diào)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(dāng)斷流時(shí)間間隔稍長時(shí)，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場在定子中感應(yīng)的電勢和重新接通時(shí)的電源電壓在相位上可能會(huì)有相當(dāng)大的差別，這樣就會(huì)出現(xiàn)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(shí)間隔中交流電周波數(shù)較少，采用整周波斬波控制方法可能調(diào)壓不夠平滑，所以在異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓控制中多用相控技術(shù)，當(dāng)然采用相控技 術(shù)在輸出電壓波形中含有相當(dāng)大的諧波，在異步電動(dòng)機(jī)中會(huì)引起附加損耗，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)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(shí)均變?yōu)榈碗娖剑欢?L 端為低電平時(shí)， KJ041 的輸出引腳按輸入引腳的狀態(tài)和 KJ041 的工作機(jī)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(diào)制 輸出 +Vcc 引線腳號(hào) 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(biāo)準(zhǔn)。轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)如圖 211所示。這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)電流相對較大 ，但起動(dòng)時(shí)間相對較短，適用于重載起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)時(shí)間相對較長。在電機(jī)起動(dòng)過程中，隨著轉(zhuǎn)速逐漸變大，功率因數(shù)角 ? 也在不斷變化。電機(jī)獲得的電壓是非正弦的，但是每相電壓的正負(fù)半周是對稱的。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 圖 26 軟起動(dòng)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(nèi)阻抗為零； (2)各晶閘管的特性一致，對稱觸發(fā)，關(guān)斷狀態(tài)時(shí)，其阻抗為無窮大；導(dǎo)通狀時(shí)壓降為零； (3)電機(jī)為理想電機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子繞組在空間產(chǎn)生正弦分布的磁通勢； (4)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速為常數(shù)。諧波在異步電機(jī)中會(huì)引起附加損耗，產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)等不良影響。與液阻軟起動(dòng)相比，它的體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)量 小 ，功能齊全，菜單豐富，起動(dòng)重復(fù)性好，保護(hù)周全，這些都是液阻軟起動(dòng)無法比擬的。 軟啟動(dòng) 軟起動(dòng)可分為有級(jí)和無級(jí)兩類，前者的調(diào)節(jié)是分檔的，后者的調(diào)節(jié)是連續(xù)的?？刂七^程如下：合上空氣開關(guān) Q接通三相電源。接觸器 KM2 和 KM3 互鎖，即其中一個(gè)閉合時(shí)，必須保證另一個(gè) 斷開 。但考慮到起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與 定子繞組電壓的平方成正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)降低的XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 更多。 一般 情況下 ，異步電動(dòng)機(jī)的功率 小 于 7． 5kW 時(shí)允許直接起動(dòng)。 直接 起動(dòng) 直接起動(dòng)，也叫全壓起動(dòng)。39。( ) ( 39。 c os 39。 39。 三相 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程的分析 為了研究 三相 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等變量的關(guān)系，進(jìn)而分析異步電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和所外加電壓的關(guān)系，就要研究電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。 結(jié)合各方面的因素及實(shí)際情況，本課題研究的內(nèi) 容主要有： (1)研究三相調(diào)壓軟起動(dòng)的基本原理，對三相 異步 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行分析，對軟起動(dòng)控制策略進(jìn)行研究。晶閘管軟起動(dòng)裝置是發(fā)達(dá)國家軟起動(dòng)的主流產(chǎn)品，各知名電氣公司均有自己晶閘管軟起動(dòng)的品牌，在其功能上又各具特色。 要突破傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，是離不開電力電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展的。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國軟起動(dòng)技術(shù)起步于 上世紀(jì) 80 年代 早 期，目前生產(chǎn)電機(jī)啟動(dòng)器的廠家很多，先后也推出了 多 種品牌的軟起動(dòng)器。采用這些傳統(tǒng)起動(dòng)方式起動(dòng)時(shí)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(dá)到降壓的目的，所以無法從根本上解決起動(dòng)瞬時(shí)電流尖峰的沖擊；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不可調(diào)，存在二次沖擊電流 ； 對負(fù)載產(chǎn)生沖擊轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電網(wǎng)電壓下降時(shí)，可能造成電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)； 容 易造成接觸器觸點(diǎn)的拉弧損壞 。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)刻出現(xiàn)的起動(dòng)電流一般高出額定電流 3～ 7 倍， 特殊情況下可達(dá)到 10 倍以上， 這樣大的起動(dòng)電流不僅加重了進(jìn)線供電電網(wǎng)以及接在電動(dòng)機(jī)前面的開關(guān)電器的負(fù)荷，而且對電網(wǎng)及其負(fù)載造成干擾， 特別是當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí) ， 沖擊電流會(huì)對電網(wǎng)及其負(fù)載造成干擾 ，嚴(yán)重時(shí)，甚至危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行 [1]。在滿足異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求及降低起動(dòng)電流的前提下，使電機(jī)能夠平穩(wěn)可靠起動(dòng)。 I 目 錄 摘 要 ............................................................................................................................ I Abstract ........................................................................................................................ II 1 緒 論 ....................................................................................................................... 1 研究的目的、意義 ............................................................................................. 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................................. 2 本課題研究內(nèi)容 ................................................................................................. 3 2 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制的研究 ....................................................................... 4 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程的分析 ................................................................. 4 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 ............................................................................. 6 直接 起動(dòng) ........................................................................................................... 6 傳統(tǒng)減壓起動(dòng) .................................................................................................... 7 軟啟動(dòng) ..............................................................................................................10 軟起動(dòng)的原理及分析 ........................................................................................ 11 晶閘管調(diào)壓原理 ................................................................................................ 11 軟起動(dòng)的起動(dòng)方式 ............................................................................................13 3 軟啟動(dòng)器的硬件電路設(shè)計(jì) ......................................................................................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(diào)壓方式的選擇 ................................................................................................20 晶閘管相控調(diào)壓原理 .........................................................................................21 主回路設(shè)計(jì) ........................................................................................................21 主回路電路 ......................