【正文】 調(diào)壓一般采用相控技術(shù)。觸發(fā)角指令是用0～5V模擬電壓信號給定的，當(dāng)模擬電壓信號為0V時，晶閘管的移相觸發(fā)角對應(yīng)為180176。其作用是為了防止電動機(jī)在斜坡起動過程中，電流超過設(shè)定值。（4）調(diào)壓調(diào)速模式軟起動器既然是用晶閘管調(diào)壓原理來實(shí)現(xiàn)的，因此也可以作調(diào)壓調(diào)速運(yùn)行。6)I/O接口和封裝32個可編程的I/O腳，每個腳都可以指定工作模式；40腳PDIP/PLCC/TQFP封裝。所有驅(qū)動器、接收器及電壓發(fā)生器都可以在德州儀器公司的LinASICTM元件庫中得到標(biāo)準(zhǔn)單元。到電機(jī)啟動結(jié)束。4）電源端。可調(diào)電阻和用于獲取設(shè)定的上限和下限電壓值，由AC／DC電路得到的直流電壓信號與該上限制和下限值比較后可實(shí)現(xiàn)過電壓和欠電壓保護(hù)。具體電路如圖211所示。程序運(yùn)行經(jīng)過自建無故障后，將EEPROM中的所有數(shù)據(jù)都讀入SRAM中暫存，用戶可以通過鍵盤修改運(yùn)行參數(shù)，若需要將修改后的數(shù)據(jù)作為默認(rèn)值保存，則可以將數(shù)據(jù)重新寫入EEPROM中，如果不修改運(yùn)行參數(shù)，程序?qū)凑誆EPROM提供的默認(rèn)數(shù)據(jù)工作。第一部分是空間干擾，通過電磁波輻射串入系統(tǒng)。3)采用低通濾波器。其分布電容為幾十PF，距離信號源近時，可起到積分作用，故雙絞線對電磁場具有一定的抑制作用。成本比原有降壓起動設(shè)備有所降低。基波電壓在方波工作模式下具有最大的幅值（4）。理想情況下，m可以從0變化到1，并且調(diào)制波與輸出波形之間將保持著線性關(guān)系。逆變器輸出端的低通濾波器也可以消除這種噪聲。當(dāng)基波頻率很低時，載波頻率保持恒定。Q在理想的開關(guān)點(diǎn)關(guān)斷后，在Q導(dǎo)通前有一個時間間隔t，在這個間隔，Q和Q都處于關(guān)斷狀態(tài)，但+ V。如果圖示波形中有更多的凹槽角，責(zé)可以消除更多的諧波成分。圖529所示簡單框圖給出了這種方法的而實(shí)現(xiàn)策略。對于一個確定基波幅值，通過計(jì)算機(jī)程序?qū)堑\(yùn)算可以求出最小化的。表52給出了輸出基波電壓以1%步距變化時的角度的變化。對于點(diǎn)一種方法，通過對相電流極性的檢測，將一個固定量的補(bǔ)償偏移電壓加到調(diào)制波上；對后一種方法，將檢測的輸出相電壓與PWM電壓參數(shù)信號相對比，延后把偏差用于補(bǔ)償PWM參考調(diào)制波。這是因?yàn)槠骷膶?dǎo)通是非常快的，而相對來說關(guān)斷是比較慢的。在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)，逆變器輸出電壓可以采用PWM控制。最有的載波頻率選擇應(yīng)使系統(tǒng)的總損耗減小。波形的脈沖及凹口寬度按正弦規(guī)律變化，從而使其基波成分的頻率等于f且幅值正比于指令調(diào)制電壓。但是6階梯波電壓中的低次諧波會導(dǎo)致電流波形產(chǎn)生極大的畸變，除非使用笨重龐大的不經(jīng)濟(jì)的低通濾波器濾波。 數(shù)字濾波當(dāng)同步脈沖信號作為單片機(jī)的中斷輸入信號時，由于供電電源的污染，雖然己經(jīng)過硬件的抗干擾處理，但是不可避免的還是會在上跳沿或者下眉瞬的時候出現(xiàn)抖動，造成單片機(jī)多次進(jìn)入中斷子程序，使得程序不能正常運(yùn)行，為了解決這個問題，就應(yīng)該在軟件上進(jìn)行數(shù)字濾波，即在中斷入口處進(jìn)行延時判斷，如果過了一段時間還是高電平的話，就認(rèn)為是上跳沿有效，程序繼續(xù)往下運(yùn)行，否則，就不進(jìn)入中斷，繼續(xù)等待下一個中斷到來。2)干擾噪聲雖有較大的電壓幅值，但它的能量很小，只能形成微弱的電流，而光藕輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作的，使具有很高電壓幅值的干擾，由于不能提供足夠的電流而被抑制掉。洲門可以根據(jù)自己微機(jī)系統(tǒng)的要求，選用下面的一些抗干擾措施:1)使用交流穩(wěn)壓器，可用來保持供電電源的穩(wěn)定。以場的形式入侵的干擾主要發(fā)生在高電壓、大電流、高頻電磁場(包括電火花激發(fā)的電磁輻射)附近。分別用于指示 +24V,、+15V、+5V、15V電源是否正常，當(dāng)燈亮表示電源工作正常，燈滅為故障。此外，三相電流通道后部經(jīng)電阻～后連接在一起，得到與三相電流平均值成正比的直流電壓信號。運(yùn)放LM324(U5D)連接成電壓跟隨器，是跟隨器輸出信號盡量免收輸入信號的干擾，并降低輸出阻抗。當(dāng)該端接高電平時，TC787/TC788輸出雙脈沖列；而當(dāng)該端接低電平時，輸出單脈沖列。因此，TC787可廣泛應(yīng)用于三相半控、三相全控、三相過零等電力電子、機(jī)電一體化產(chǎn)品的移相觸發(fā)系統(tǒng)，從而取代TCA78KJ00KJ00KJ04KJ042等同類電路，為提高整機(jī)壽命、縮小體積、降低成本提供了一種新的、更加有效的途徑。每個接收器將EIA/TIA232E電平輸入轉(zhuǎn)換為5V TTL/CMOS電平。5）4MHz 3V 20176。對于要求實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟起動、軟停止、節(jié)能、故障保護(hù)、報(bào)警等功能的較完整的電機(jī)控制系統(tǒng)，則采用這種運(yùn)行狀態(tài)。（3）帶突跳的電壓斜坡起動 如圖13（c）所示，當(dāng)電動機(jī)在起動開始時刻，由于其靜摩擦很大（遠(yuǎn)大于動摩擦力），電動機(jī)需要較大的初始轉(zhuǎn)矩才能克服靜摩擦力及負(fù)載等阻力轉(zhuǎn)矩才能轉(zhuǎn)動起來，一旦電動機(jī)轉(zhuǎn)動后，靜摩擦變?yōu)榛瑒幽Σ粒渥枇D(zhuǎn)矩反而減小了。 電子軟起動器的工作原理所謂軟起動，是將交流電動機(jī)接入由晶閘管組成的三相交流調(diào)壓電路，在電動機(jī)的起動過程中，由控制電路調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)角，使加在電動機(jī)定子繞組上的端電壓由某一初始值開始逐步爬升至全電壓，電動機(jī)將在較小的起到電流條件下由零速開始平穩(wěn)上升到額定轉(zhuǎn)速。 晶閘管調(diào)壓方式在交流供電電源和電機(jī)之間接入晶閘管，能通過改變晶閘管的導(dǎo)通角來達(dá)到改變電機(jī)定子輸入端電壓的目的。(3)軟起動器將向中壓電動機(jī)軟起動方向發(fā)展。如美國的AB公司生產(chǎn)的315～2000KW的交流調(diào)壓式電力電子軟起動器，英國的CT公司，法國的TE公司，德國AEG公司及歐洲ABB公司等均推出了軟起動產(chǎn)品；德國的西門子公司推出一系列產(chǎn)品：SIRIUS 3RW30/31適用于55KW以下電機(jī)，SIKOSTART 3RW22適用于710KW以下電機(jī)，SIKOSTART 2RW34適用于1050KW以下電機(jī)?？刂平窃叫?，輸出越大。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電力半導(dǎo)體開關(guān)使無電弧開關(guān)和連續(xù)調(diào)節(jié)電流成為可能，以上所提及的直接起動的缺點(diǎn)都可以得到解決。因?yàn)槿喈惒诫妱訖C(jī)是一種反電勢負(fù)載，即以反電勢來平衡外加電壓。電動機(jī)的反電勢隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增大，電動機(jī)在起動開始時反電勢為零，所以起動時的沖擊電流很大。本文即研究這種基于電力電子器件和電力電子技術(shù)的起動方法，通常稱之為軟起動。因此，只需在電動機(jī)起動過程中通過控制晶閘管控制角的大小，可使電動機(jī)的定子端電壓和起動電流根據(jù)工作要求設(shè)定的規(guī)律進(jìn)行變化。從軟起動出現(xiàn)在世界（1970年），就伴隨著研究軟起動器能否實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的問題。采用多個晶閘管串聯(lián)成一個晶閘管串，再將兩個晶閘管串反并聯(lián)后串接于電源與被控電機(jī)之間，配上相應(yīng)的分壓電路，使每個晶閘管在動態(tài)和穩(wěn)態(tài)過程中所承受的電壓在其耐壓水平之內(nèi)，即可實(shí)現(xiàn)中壓大型感應(yīng)電動機(jī)的軟起動。采用晶閘管電路調(diào)壓有兩種方式【8】：一種是相控調(diào)壓，即利用加到晶閘管的門極脈沖相位的改變來調(diào)整輸出電壓；一種是斬波調(diào)壓，即相當(dāng)于把雙向晶閘管當(dāng)作靜止接觸器，改變接通的周期數(shù)和切斷的周期數(shù)來改變輸出電壓的有效值。由于輸入至電動機(jī)定子繞組上的電壓受控于三相交流電壓電路的觸發(fā)脈沖角，因此改變觸發(fā)角的變化規(guī)律，可以改變電動機(jī)的起動方式，使電動機(jī)具有不同起動特性以適應(yīng)不同的工況要求。為了使電動機(jī)在初始起動時能夠得到較大的轉(zhuǎn)矩，往往需要較高的電壓，因此帶突跳的電壓斜坡起動方式就是在起動初始時刻，在電動機(jī)施加一個較高的電壓脈沖，使電動機(jī)輸出足夠的轉(zhuǎn)矩能夠轉(zhuǎn)動起來，然后電動機(jī)端電壓再從一個設(shè)定的基值電壓開始逐漸上升，以減小電動機(jī)的起動電流。（2）接觸器旁路工作模式在電動機(jī)達(dá)到滿速運(yùn)行時，用旁路接觸器取代已完成起動任務(wù)的軟起動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統(tǒng)的效率。條件下的功耗工作模式：。而且可以接收177。引腳如圖25所示。(d）引腳13()：該端連接的電容的容量決定著TC787或TC788輸出脈沖的寬度，電容的容量越大，則脈沖寬度越寬。電壓跟隨器輸出的直流電壓信號與三相電源電壓大小成正比，經(jīng)電阻輸出到窗口比較電路。該電壓信號經(jīng)運(yùn)放LM324 (U2B) 構(gòu)成的電壓跟隨器輸入到單片機(jī)的PA0端口，以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。圖213電源指示 Power direction3 軟件設(shè)計(jì) 軟起動器控制軟件設(shè)計(jì)單片機(jī)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)必須完成電動機(jī)軟起動器應(yīng)具有的參數(shù)設(shè)定、狀態(tài)顯示、起?？刂啤⒐收蠙z測和保護(hù)等任務(wù)。它們通過靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)等方式在微機(jī)系統(tǒng)中形成干擾。2)使用隔離變壓器。3)輸入輸出回路之間的分布電容很小，~2PF，而且絕緣電阻很大，因此回路一端的干擾很難藕合到另一邊去。5 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與傳統(tǒng)的起動方法相比，可用較小容量的變壓器來起動相應(yīng)的電動機(jī)，從而大大提高用戶電力變壓器的利用率或減少電力增容的費(fèi)用。另外，輸出電壓靠整流器控制，也不可避免的帶有整流器所具有的通常的缺點(diǎn)[16]。如圖520給出了負(fù)載無中線連接的典型的線電壓的相電壓波形。PWM開關(guān)頻率的一個重要影響是當(dāng)逆變器向電機(jī)提供功率時由磁滯效應(yīng)產(chǎn)生的噪聲（也稱為磁噪聲）。通常希望逆變器工作時載波與調(diào)制波頻率比P為一整數(shù)，即在整個工作范圍內(nèi)調(diào)制波與載波保持同步。死區(qū)效應(yīng)會導(dǎo)致輸出電壓的畸變并減小其幅值。 特定諧波消除PWM（SHEPWM）應(yīng)用特定諧波消除PWM（SHEPWM）可以將方波中不希望有的低次諧波消除，并控制輸出基波電壓的大小，如圖526所示。圖528給出了輸出電壓為98%時的典型波形。與諧波消除法相比，基于諧波損耗最小化修改的角查尋表是一種更理想的選擇。表52 %～100%范圍內(nèi)變化時的角變化930940950960970980990100000通過預(yù)先設(shè)置凹槽角的查尋表格，特定的諧波消除法可以很方便的用微機(jī)實(shí)現(xiàn)。圖中所示為四分之一波對稱的正半周波形，可以通過控制圖中四個凹槽角，和消除三個特定的諧波成分，同時控制輸出基波電壓。初始狀態(tài)Q為導(dǎo)通，的幅值為+。圖523給出了一個GTO晶閘管逆變器實(shí)際的載波與基波頻率的關(guān)系?，F(xiàn)代高速IGBT可以很容易的實(shí)現(xiàn)這種無音頻噪聲的變頻傳動。圖520 PWM逆變器的線電壓和相電壓的波形a）線電壓 b）相電壓調(diào)制指數(shù)m被定義 (534)式中，為調(diào)制波的峰值；為載波的峰值。圖518解釋了通過PWM控制輸出電壓的工作原理。軟起動裝置由于大大降低了起動電流，如按企業(yè)年產(chǎn)1200臺、平均每臺按110KW計(jì)算，則配電系統(tǒng)所需變壓器容量，可比采用傳統(tǒng)起動設(shè)備時候減少16萬千伏安，如按其中20％是靠電力增容解決。雙絞線能使各個小環(huán)節(jié)的電磁感應(yīng)干擾相互抵消。因此隔離變壓器的初級和次級之間用屏蔽層隔離，減小其分布電容，以提高抗共模干擾的能力。干擾對微機(jī)系統(tǒng)的作用可以分為三部分。圖31 主程序流程框圖 Flow chart of main control procedures主程序完成系統(tǒng)自檢、變量的初始化、鍵盤掃描、參數(shù)修改等任務(wù)。鍵盤信號連接到單片機(jī)的PA3～PA7端口，以判斷哪個鍵盤按下；而發(fā)光二極管～和電阻～則用于指示哪個鍵盤按下了，如鍵盤按下，則發(fā)光二極管發(fā)亮。該電路主要由可調(diào)電阻、運(yùn)放LM324（包括U5B、U5C、U5D） 組成。該端連接的電容值大小決定了移相鋸齒波的斜率和幅值，應(yīng)用中分別通過一個相同容量的電容接地。每隔一定時間遞減1176。每個驅(qū)動器將TTL/CMOS輸入電平轉(zhuǎn)換為EIA/TIA232E電平。掉電模式：1A。（3）節(jié)能運(yùn)行模式當(dāng)電動機(jī)負(fù)荷較輕時，軟起動器自動降低施加于電動機(jī)定子上的電壓，減少了電機(jī)電流的勵磁分量，從而提高了電動機(jī)的功率因數(shù)。（4）帶突跳的斜坡限流起動 如圖13（d）所示，這種起動方式是在帶突跳的電壓斜坡起動方式的基礎(chǔ)上，增加電流限制環(huán)節(jié)。圖12 軟起動器主電路圖 The main circuit diagram of soft starter 主電路每相采用兩個晶閘管反并聯(lián)或一個雙向晶閘管器件，一般當(dāng)軟起動器的功率很大時，采用兩個獨(dú)立的晶閘管反并聯(lián)，當(dāng)功率不大時，為減小體積，可以采用雙向晶閘管；與晶閘管并聯(lián)的RC網(wǎng)絡(luò)和非線性壓敏電阻（QK）是用來做晶閘管的過電壓吸收和保護(hù)的；交流接觸器KM作為晶閘管的旁路開關(guān)，在電動機(jī)起動完成后，可以將晶閘管旁路，避免由晶閘管接通電源而產(chǎn)生的通態(tài)損耗；JR為熱繼電器，為電動機(jī)提供過載或缺相保護(hù)；TV為線路電源電壓互感器，此信號送到控制檢測，以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的過電壓和欠電壓保護(hù)；TA為電流互感器，經(jīng)TA衰減并隔離的電動機(jī)繞組電流信號送到控制電流處理，便于控制電路對起動電流的監(jiān)視，并實(shí)現(xiàn)限電流起動、過電流保護(hù)等功能；三相同步變壓器通過不同的連接方式，可以按照三相交流調(diào)壓電路的控制規(guī)律要求，為晶閘管的移相觸發(fā)電路提供同步信號；移相觸發(fā)模塊根據(jù)觸發(fā)角指令的要求，結(jié)合同步信號，給主電路各晶閘管實(shí)時發(fā)出觸發(fā)脈沖，控制晶閘管的導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)主電路的正常調(diào)壓工作。當(dāng)電源切斷時，電機(jī)氣隙中的磁場將由轉(zhuǎn)子中的瞬態(tài)電流來維持，且隨著轉(zhuǎn)子而旋轉(zhuǎn)，氣隙磁場在定子繞組中感應(yīng)的電動勢頻率將有所變化，當(dāng)斷流時間間隔較長時，這個旋轉(zhuǎn)磁場在定子中感應(yīng)的電勢和重新接通時的電源電壓在相位上有可能會有較大的差別，這樣就會引起較大的電流沖擊，將會危及晶閘管的安全。所謂智能化應(yīng)包括“判斷、推論、理解、識別、規(guī)劃、學(xué)習(xí)”，即軟起動器應(yīng)對以往的起動過程進(jìn)行判斷和評價，根據(jù)評價結(jié)果自動修改起動曲線，實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)。目前，國外對晶閘管三相交流調(diào)壓電路的研究已從對控制電壓控制電機(jī)電流的開環(huán)、閉環(huán)方式，發(fā)展到通過建立比較準(zhǔn)確實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，找到適于三相交流調(diào)壓電路電機(jī)負(fù)載的控制方法，從而使三相交流調(diào)壓電路電機(jī)負(fù)載性能更優(yōu)。軟起動器其實(shí)質(zhì)是降壓起動，與傳統(tǒng)降壓起動不同之處在于無機(jī)械觸點(diǎn)，起動電壓和起動電流任意可調(diào)。所以傳統(tǒng)的起動方法僅適用于中小型電機(jī)的起動控制，而對大功率的電動機(jī)來說，并不是理想的方案。同時，由于起動應(yīng)力較大，使得負(fù)