【正文】 BCD一七段十六進(jìn)制鎖存、譯碼驅(qū)動芯片。MC14495能完成BCD碼至十六進(jìn)制數(shù)的鎖存和譯碼，并具有驅(qū)動能力。利用MC14495實(shí)現(xiàn)的8位靜態(tài)LED顯示接口電路如下圖所示: LED顯示接口電路圖 異步電機(jī)節(jié)電控制器的工作環(huán)境比較復(fù)雜和惡劣，其應(yīng)用的可靠性、安全性就成為一個非常突出的問題。影響系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的主要因素是來自系統(tǒng)內(nèi)部和外部的各種電氣干擾，以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、元器件選擇、安裝和外部環(huán)境條件等。這些因素對節(jié)電控制器造成的干擾后果主要表現(xiàn)在下述幾個方面。 單片機(jī)系統(tǒng)常用的抗電磁干擾的硬件措施有濾波技術(shù)、去禍電路、屏蔽技術(shù)、接地技術(shù)等。常用的軟件措施主要有數(shù)字濾波、軟件冗余、程序運(yùn)行監(jiān)視及故障自動恢復(fù)技術(shù)等。軟件抗干擾措施將在下一章介紹。現(xiàn)在主要介紹本節(jié)能控制器的硬件抗干擾措施。(1)濾波技術(shù) 濾波是抑制和防止干擾的一項重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平，因?yàn)楦蓴_頻譜成份不同于有用信號的頻率，濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以，采用濾波網(wǎng)絡(luò)無論是抑制干擾源和消除干擾禍合，或是增強(qiáng)設(shè)備的抗干擾能力，(如圖)。(2)去禍電容數(shù)字電路信號電平轉(zhuǎn)換過程中會產(chǎn)生很大的沖擊電流，并在傳輸線和供電電源內(nèi)阻上產(chǎn)生較大的壓降，形成嚴(yán)重的干擾。為了抑制這種干擾，，另一方面旁路掉該器件的高頻噪聲。(3)屏蔽技術(shù)和隔離技術(shù) 屏蔽技術(shù)可以抑制外部電磁干擾的作用，屏蔽是用屏蔽體把通過空間進(jìn)行電場、磁場或電磁場禍合的部分隔離開來，割斷其空間場的禍合通道。良好的屏蔽是和接地緊密相連的，因而可以大大降低噪聲禍合，取得較好的抗干擾效果。在本系統(tǒng)中采用了鋁盒將內(nèi)部電路板屏蔽起來，對外只留有幾個接口。 信號的隔離目的之一是從電路上把干擾源和易干擾的部分隔離開來，使單片機(jī)與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，從而達(dá)到隔離現(xiàn)場干擾的目的。常用的隔離方式有光電隔離、變壓器隔離、繼電器隔離等。本控制器采用的是光電隔離、變壓器和互感器隔離方式。(4)接地技術(shù) 接地技術(shù)是抑制噪聲的重要手段，良好的接地可以再很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲禍合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。接地目的有三個:其一是為各電路的工作提供基準(zhǔn)電位。其二是為了安全。其三是為了抑制干擾。 本控制器采用兩種接地方式，其一是控制器的外殼接地，它能夠保證控制器與大地等電位，保護(hù)人身設(shè)備安全和屏蔽外部干擾。在控制器電路板上采用單點(diǎn)接地，即在電子線路中，定義一個物理點(diǎn)為接地參考點(diǎn)。其它各個需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。這點(diǎn)可以理解為一個等電位點(diǎn)或等電位面，是系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位，并通過此點(diǎn)接大地。(5)提高總線的抗電磁干擾能力 當(dāng)總線處于高阻狀態(tài)時處于懸空狀態(tài)，比較容易接受外界的電磁干擾。當(dāng)系統(tǒng)受到外界干擾而引起程序亂飛，當(dāng)亂飛空間超出系統(tǒng)程序存儲器的地址空間時，程序存儲器全部關(guān)斷，致使數(shù)據(jù)總線處于高阻狀態(tài)。因此在系統(tǒng)中，對數(shù)據(jù)總線和其他輸入口配上了上拉電阻，使總線具有穩(wěn)定的高電平，同時有助于抑制靜電干擾和削弱反射波干擾。(6)電路抗干擾技術(shù)由于可控硅開關(guān)高次諧波、外部干擾等在采用屏蔽和濾波后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求，可以結(jié)合電路屏蔽，采取平衡措施等電路技術(shù)，在電路設(shè)計合理布置地線，還可采用其它一些電路技術(shù)，例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，整形電路，采用電路技術(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。此外，實(shí)際的無源元件并不是理想的，其特性與理想的特性是有差異的。元件本身可能就是一個干擾源，因此選用優(yōu)質(zhì)無源元件非常重要。也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。 通過對單片機(jī)控制的三相異步電動機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換節(jié)能效果與降壓啟動的測試，驗(yàn)證電動機(jī)保護(hù)器電流采集單元(包括線性整流部分和A/D轉(zhuǎn)換部分）的準(zhǔn)確性，單片機(jī)運(yùn)算程序和控制策略的正確性，以及單片機(jī)在電動機(jī)啟動、運(yùn)行、接觸器動作等電磁環(huán)境下的抗干擾能力。 接線圖: 接線圖 Z2一61型直流電動機(jī)作他勵發(fā)電機(jī)用，J02一41一4型三相異步電動機(jī)作為原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)出電能供電力負(fù)載使用。發(fā)電機(jī)電樞繞組接電力負(fù)載，勵磁繞組串接2只500Ω、IA滑動變阻器接至220VAC輸入、300VDC輸出的直流電源。 可見，調(diào)節(jié)電力負(fù)載的大小或調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電壓均可使三相異步電動機(jī)的負(fù)載發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)負(fù)載的目的。，由單片機(jī)控制觸發(fā)脈沖輸出進(jìn)行降壓數(shù)據(jù)如下表表 電壓（V）電流（A）功率因數(shù)380260240220200180160140由此數(shù)據(jù)可以看出，降壓對異步電機(jī)空載時的功率因數(shù)的提高有很大的影響，這樣可以提高有功功率，達(dá)到節(jié)能的目的。，對于不同負(fù)載率下接節(jié)能控制器對電機(jī)進(jìn)行降壓節(jié)能，其節(jié)能效果如下表:負(fù)載率節(jié)電率（%）0由數(shù)據(jù)可以看出，電機(jī)輕載時節(jié)電效果最好，當(dāng)負(fù)載大于60%節(jié)電效果已經(jīng)很不明顯，而且可能出現(xiàn)更加費(fèi)電的狀態(tài)。因此，利用降低電機(jī)端電壓的方法進(jìn)行節(jié)能的適用范圍是有限的，也就是只有在電機(jī)處于空載或輕載狀態(tài)下才能夠節(jié)電。 針對目前世界范圍內(nèi)能源危機(jī)，解決異步電機(jī)耗能巨大而效率低下的問題，特別是在能源利用率不高的我國具有重要的意義。本文研究了一種異步電機(jī)節(jié)能的設(shè)計方法。 首先在了解國內(nèi)外異步電機(jī)節(jié)能發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從能耗的角度出發(fā)，對異步電機(jī)效率低下的原因進(jìn)行了深入分析，分析了異步電機(jī)輕載運(yùn)行時的功率因數(shù)及效率的關(guān)系。 其次在比較了各種節(jié)能方案后，確定以降低異步電機(jī)端電壓實(shí)現(xiàn)節(jié)能的控制方法。 眾所周知，異步電機(jī)是一個多參數(shù)、強(qiáng)禍合的非線性控制設(shè)備，要找出它的精確關(guān)系非常困難， 本文所設(shè)計的節(jié)能控制器硬件是以80C196KB單片機(jī)為主控芯片實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)電壓電流過零點(diǎn)精確檢測，狀態(tài)顯示，斷相保護(hù)，過壓過流保護(hù)等功能。該節(jié)能控制器在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)現(xiàn)場得到了大量的測試和試驗(yàn)，并被實(shí)際應(yīng)用到注塑機(jī)的主控電機(jī)上。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文設(shè)計的異步電機(jī)節(jié)能控制器節(jié)電效果明顯，說明進(jìn)行降壓節(jié)能控制可以取得很好的節(jié)能效果，并具有良好的應(yīng)用發(fā)展前景。 本設(shè)計具有以下特點(diǎn):①采用單片機(jī)作為主控芯片，其運(yùn)算能力較差。②戶以D轉(zhuǎn)換器為單極性，不能直接采交流信號。③被采電量信號頻率為電網(wǎng)頻率，穩(wěn)定性高，故可省去頻率信號提取電路及N倍頻電路。本文只是對其做了初步的研究，在很多方面還存在著許多不足，請老師和同學(xué)指導(dǎo)。參考文獻(xiàn)[1] 李艷軍. ，2003[2] ，北京：電子工業(yè)出版社，[3] ：機(jī)械工業(yè)出版社，[4] 洪偉明．電動機(jī)節(jié)能措施的研究．機(jī)電工程，2006.[5] ，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，[6] 王兆安，黃俊. 電力電子技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002[7] 張震．：西北工業(yè)大學(xué)，2007 [8] ，北京：清華大學(xué)出版社，2005[9] 何明中．基于單片機(jī)的電機(jī)節(jié)電器．河北師范大學(xué)學(xué)報，2002．[10] 陳丕璋，周明寶，俞鑫昌．電動機(jī)節(jié)能技術(shù)．北京．科學(xué)出版社，1989[11] Paoletti G J,Rose A. 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