【正文】 于不經(jīng)常起動(dòng)的的電機(jī)，其容量小于變壓器容量的 30%時(shí)可允許直接起動(dòng)；對(duì)于需要頻繁起動(dòng)的電機(jī)，電機(jī)容量應(yīng)小于變壓器容量的 20%，才允許直接起動(dòng)。 (2)軟啟動(dòng)產(chǎn)品所用半導(dǎo)體功率器件制造業(yè)幾乎是空白，尤其是高電壓、大電流的電力電子器件諸如門(mén)級(jí)可關(guān)斷 (GTO)晶閘管、絕緣柵雙級(jí)晶體管 (IGBT)、門(mén)極換流晶閘管 (GCT)等尚未研制成功。在技術(shù)上和可靠性上與國(guó)外同類產(chǎn)品尚有一定的差距。如，美國(guó) AB 公司生產(chǎn)的 3152021KW 的交流調(diào)壓式電力電子軟啟動(dòng)器。課題采取單片機(jī)來(lái)控制，似的該裝置結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行速度快、價(jià)格低，多功能、多用途，可以提高精度，使啟動(dòng)具有可預(yù)測(cè)性、可控制性、可調(diào)整性、可重復(fù)性。近些年，由于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，用電量的快速增長(zhǎng)，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)設(shè)備雖然能改善異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能，但是同時(shí)也會(huì)帶來(lái)二次沖擊電流等新問(wèn)題。 ,鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)性能最重要的參數(shù)是啟動(dòng)電流和啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。與傳統(tǒng)起動(dòng)設(shè)備相比，性能更可靠，使起動(dòng)更平滑，對(duì)電網(wǎng)沖擊更小，此外還具有限流調(diào)節(jié)、軟停車(chē)、節(jié)能、智能通訊等功能。矢量控制、磁通控制、轉(zhuǎn)矩控制 、模糊控制等新的控制理論為高性能的變頻器和軟啟動(dòng)器提供了理論基礎(chǔ)， 16 位、 32 位高速微處理器，信號(hào)處理器 DSP，專用集成電路 ASIC 的快速發(fā)展為實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)器高精度多功能化提供了途徑。機(jī)械式起動(dòng)器是目前使用比較廣泛的啟動(dòng)方式，但它是有級(jí)起動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生二次沖擊電流，啟動(dòng)電流仍然為標(biāo)稱電流的 3~4 倍，且有體積大、噪音大、維護(hù)費(fèi)用高、無(wú)法適應(yīng)惡劣環(huán)境等諸多弊端。 我國(guó)電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置方面需要電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)調(diào)速，而資金、技術(shù)不十分雄厚的企業(yè)，采用國(guó)外變頻啟動(dòng)調(diào)速價(jià)格十分昂貴，而且進(jìn)口晶閘管元器件使用一段時(shí)間后特性參數(shù)會(huì)發(fā)生變化導(dǎo)致整串元器件損壞。設(shè)自 耦變壓器的變化為 aK 倍，起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的電壓降低到 1ak倍，故電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流為： 圖 自偶變壓器起動(dòng) 2 1st staIIK? 式中 stI —— 額定電壓下直接起動(dòng)，電網(wǎng)供給的起動(dòng)電流。 定子串電阻起動(dòng) 在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在三相定子電路中串接電阻，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，啟動(dòng)結(jié)束后再將電阻切除，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。 軟起動(dòng)的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。主要用于輕載起動(dòng)的降壓起動(dòng)，其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(zhǎng)，直到其輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值 Im，然后保持輸出電流不大于該值的條件 下逐漸升高電壓，直到額定電壓。直至達(dá)到額定電壓，初始電壓和電壓上升率可根據(jù)負(fù)載特性調(diào)整。所不同的是在起動(dòng)的瞬 間用突跳轉(zhuǎn)矩，克服拖動(dòng)系統(tǒng)的靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升，可縮短起動(dòng)時(shí)間。如果外界向門(mén)極注入電流 IG，也就是注入驅(qū)動(dòng)電流，則 IG流入晶體管 V2 的基極，即產(chǎn)生集電極電流IC2，它構(gòu)成晶體管 V1和 V2進(jìn)入完全飽和狀態(tài)，即晶閘管導(dǎo)通。故在異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓 控制中，晶閘管調(diào)壓一般采用相位控制。本系統(tǒng)軟起動(dòng)器采用了三組反并聯(lián)晶閘管分別串聯(lián)在星形接法的電機(jī)三相定子線圈上，這種連接方式諧波比較少，調(diào)壓性能最為優(yōu)越，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠。主回路采用三相平衡調(diào)壓式， 在電源與被控電機(jī)之間的串聯(lián) 3 對(duì)反向并聯(lián)的大功率晶閘管， 通過(guò)觸發(fā)信號(hào)控制晶閘管觸發(fā)角的大小來(lái)改變其導(dǎo)通程度，由此控制電機(jī)三相定子繞組上的電壓從零逐漸平滑地升至額定電壓。根據(jù)同步基準(zhǔn)的不同觸發(fā)方式分絕對(duì)觸發(fā)方式和相對(duì)觸發(fā)方式。所以以線電壓 Uab作同步電壓時(shí)就有 30176。如下圖就是本系統(tǒng)中使用的觸發(fā)驅(qū)動(dòng)電路。 圖 相序檢測(cè)電路 電流檢測(cè)電路 電流檢測(cè)的方法多種多樣，用電流互感器測(cè)得交流電流值，含有脈動(dòng)成分，可采用硬件或軟件的方法減小脈動(dòng)的影響。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位通用 A/D 芯片。 圖 電壓檢測(cè)回路 電流反饋回路 電流反饋信號(hào)取自電機(jī)的定子側(cè)，采樣器件為霍爾元件，采樣后得到三相電流信號(hào)，將此電流信號(hào)經(jīng)過(guò)精密電阻得到相應(yīng)的電壓信號(hào)。過(guò)流保護(hù)的具體回路如圖 所示 。軟起動(dòng)不同方法的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)在中斷中調(diào)用觸發(fā)角算法子程序來(lái)完成的。實(shí)現(xiàn)調(diào)整 MOV DRIVE0， 0BFH ；第一個(gè)觸發(fā)信號(hào)為 T6 導(dǎo)通角 SJMP ADJEND ADJ： MOV ALFA， A ；保存調(diào)整后的延遲角 MOV DRIVE0， 0BFH ；第一個(gè)觸發(fā)角信號(hào)為 T5 管導(dǎo)通 SJMP ADJEND NO_ADJ： MOV DRIVE0， 0FBH；第一個(gè)觸發(fā)信號(hào)為 T1 管道通 ADJEND： MOV A， TH ；計(jì)算觸發(fā)延遲角定時(shí)計(jì)數(shù)器 MOV B， ALFA MUL AB CLR C MOV R0， A ；計(jì)數(shù)值存在 B， R0 中 MOV A， B ；高位移至 A 中 RRC A ；除以 2 CJNE A， 0H， AD1 ；判斷計(jì)數(shù)值高位是否為 0 MOV A， 01H ；為 0 則輸入 1H AD1： MOV ATH， A MOV A， R0 ；低位移至 A中 RRC A ；除以 2 CJNE A， 0H， AD2 ；判斷地位是否為 0 MOV A， 01H ；是則輸入 1 AD2： MOV ATL， A ；輸入到計(jì)數(shù)值保存單元 MOV A， 0 ；轉(zhuǎn)換成定時(shí)器初值送 T1 CLR C SUBB A， ATL MOV TL1， A MOV A， 0 SUBB A， ATH MOV TH1， A CLR C SETB START ；置脈沖前沿標(biāo) 志初值 MOV A， R7 TT： SETB TR1 ；啟動(dòng) T1 定時(shí)器工作 POP Acc POP PSW RETI T1_INT： PUSH PSW PUSH Acc SETB JB START， ST ；脈沖前沿標(biāo)志，跳轉(zhuǎn) MOV P1， 0FFH ；脈沖后沿，輸出全 1 CLR TR1 ；關(guān) T1 DJNZ R5， T1_1 SETB IDT ；置位 IDT MOV R5， 6H ； R5=6 AJMP T1_2 T1_1： MOV TH1， INTERVH ；重新送間隔時(shí)間的定時(shí)初值 MOV TL1， INTERVL SETB IDT SETB TR1 ；開(kāi) T1 T1_2： SETB START ；重置脈沖前沿標(biāo)志 SJMP T1_ BACK ST ： MOV P1， DRIVE ；輸出觸發(fā)脈沖信號(hào) CLR TR1 CLR IDT ；清 IDT MOV A， DRIVE ；觸發(fā)脈沖左移一次 RL A MOV DRIE， A ANL A， 01H JNZ T1_BACK MOV DRIVE， 0FBH T1_BACK： CLR POP Acc POP PSW RETI 參考文獻(xiàn) 【 1】劉建業(yè) ,安曙明 ,付占穩(wěn) . 異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)及節(jié)能智能控制技術(shù)綜述 [J]. 電工技術(shù)雜志， 2021 【 2】徐甫榮 .交流異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)調(diào)速節(jié)能保護(hù)控制綜述 [J]. 電工技術(shù)雜志 , 2021 【 3】趙相賓 ,郭保良 .交流電動(dòng)機(jī)電力電子軟起動(dòng)裝置的技術(shù)要求及試驗(yàn)方法[J].電氣傳動(dòng) ,2021 【 4】 何立民．單片機(jī)應(yīng)用文集 [M]. 北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021. 【 5】戴茵茵，方瑞明 .單片機(jī)控制的異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器研制 [C].華僑大學(xué)學(xué)報(bào) ,2021 【 6】劉來(lái)濱，張廷元，周封 . 用自適應(yīng)陷波器檢測(cè)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子斷條的 仿真 . 工藝與測(cè)試， 2021 年，第 4 期《電機(jī)技術(shù)》 【 7】杜慶楠 .自動(dòng)控制原理 .中國(guó)電力出版社 .北京， 2021 【 8】余發(fā)山 .自動(dòng)控制系統(tǒng) .中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 .徐州， 2021 【 9】董愛(ài)華 .檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) .中國(guó)電力出版社 .北京， 2021 【 10】 Lipo T A， Rowan T M． A quantitative analysis of induction motor performance improvement by SCR voltage contr[C]． IEEE Trans， 1983