【正文】 的踏實肯干給我留下了深刻的印象，也值得我在日后的工作中學習。感謝同學在畢業(yè)設計期間與我緊密的合作和支持。從畢業(yè)設計和論文寫作一開始，就給我們制訂了詳盡卻又環(huán)環(huán)相扣的計劃，并且在每周都進行檢查和指導，使我們循序漸進、有條不紊地在所學課程的基礎上展開應用。由于異步電動機軟起動器在電動機的起動過程中調節(jié)了加在電動機定子端的電壓，而電動機的起動轉矩與電動機的定子端電壓的平方成正比，因此造成了起動轉矩的嚴重降低，目前的異步電動機軟起動器只適合于空載或輕載的場合?？筛鶕?jù)需要選擇保護功能。在傳送機、染沙機、吊車等應用都能取得滿意的效果。(3)新上項目采用智能軟起動器可以降低電網設計容量(包括減小變壓器容量、電纜截面積、熔斷絲規(guī)格等)節(jié)約投資。結束語通過以上對智能軟起動節(jié)能控制器的設計可以看出該系統(tǒng)具有如下的一些特點:(1)減小起動電流，防止起動引起電網較大的跌落。傳統(tǒng)的電壓保護方法是在之流側經電阻分壓，然后經光電藕合器隔離以后送入控制電路，同時還要設置兩個電壓基準電路(過壓與欠壓)，比較繁瑣。系統(tǒng)實際工作時:判斷輸入單片機的電壓檢測信號值太小(線電壓低于190v，即50%額定電壓)，系統(tǒng)就認為欠壓，進入欠壓處理:顯示欠壓故障和欠壓值，封鎖晶閘管觸發(fā)脈沖，軟起動器不工作，要求解決故障并復位后才能重新工作。系統(tǒng)在欠壓的狀態(tài)下工作時，電機功率因素大大降低，且重載運行時可能無法驅動負載，造成轉速下降甚至發(fā)生堵轉現(xiàn)象，使得電機過熱損壞。實際實驗中，本系統(tǒng)在實驗室進行調試時，只利用了電壓檢測電路對軟起動器進行過壓保護，當應用與工業(yè)現(xiàn)場時，必須加壓敏電阻來實現(xiàn)可靠保護。對大容量的晶閘管裝置，三相RC保護電路的體積較大，且由于在一般RC電路中，因電容器所存儲的能量將在晶閘管觸發(fā)導通時釋放，從而增大了晶閘管開通時的di/dt值，工作中的發(fā)熱量也很大，為此一般主回路晶閘管兩端并一壓敏電阻，壓敏電阻在正常工作時其漏電流很小，當過電壓時，可通過高達數(shù)千安的放電電流，因此抑制過電壓能力強，可使浪涌電壓迅速瀉放。另一類為操作過電壓，例如由系統(tǒng)裝置拉、合閘或器件關斷、切斷電感回路等所造成的過電壓以及由靜電感應或晶閘管載流子積蓄效應引起的過電壓等。(3)其他情況下對于長時間(本系統(tǒng)可在1s到40s時間可調)的過電流，在系統(tǒng)中一律作為過載故障，作跳閘處理。當電流大于20%又小于50%時，發(fā)出報警信號，:(1)電機起動初期，電流必然在額定電路數(shù)倍以上，在起動階段過流保護應該予以屏蔽，過流保護不動作，因而為使電機能正常起動，屏蔽時間可以根據(jù)實際情況具體調節(jié)。當正常運行時，負載突增至過載時，線電流也會發(fā)生過流現(xiàn)象，此時三相同時超過額定值，但小于斷相閥值，當超過額定值50%時，立即停止發(fā)送觸發(fā)脈沖，發(fā)出報警信號。考慮到以上異步電機運行時電流在不同時期的情況，其控制策略為。當電動機運行于輕載時，突加負載時其沖擊電流較大，此時單片機應累計大電流時間，時間超出預置值時，必須加以保護，否則認為運行正常，保證電動機正常運行。但電動機起動時間又不能太長，為了確保電動機不被燒毀，必須限制電動機的起動時間，使能起到過流保護作用。過流保護在電動機起動時不應動作。因此，可以由監(jiān)測的電流來判斷電動機是否斷相過流，其策略為:在電動機啟動后，設定電流斷相閥值為2倍的額定電流值，只要有任何一相的電流超過斷相閥值10s，即認為斷相故障，進行保護處理。當電動機在額定負載下斷相運行時，此時三相電流都有電流通過，但三相電流不平衡，相差較大。因此可以從電流的變化判斷斷相與否。，斷相運行時，一般說未斷的兩相電流會增大。二是電動機內部定子繞組的斷線，而電動機內部接線又分為星形聯(lián)結和三角形連接兩種。5S，10s時電動機電流波形。通過以上對該系統(tǒng)的軟硬件的設計，,50Hz,380V,1380r/min,Y接法。該值的設定范圍在電動機額定電流I。如果電動機在斜坡時間之前就己經達到它的額定轉速斜坡就自動中斷，電動機接線端子上就有全部電網電壓。 開始系統(tǒng)初始化自檢調故障檢測模塊軟起動嗎？否調軟起動模塊吸合繼電器調工作參數(shù)檢測模塊調工作故障檢測模塊NO入口電流采樣數(shù)字濾波計算出口 軟起動模塊程序流程圖根據(jù)以上的算法設計以及相應的軟件程序。該模塊主要完成起動前后的異常故障檢測、如斷相、過電流、過電壓或起動時間過長等故障，并作出反應(如跳閘)其內容將在第5章介紹。分別為: () ()4軟起動器軟件設計該系統(tǒng)軟件設計采用模塊化程序設計，其特點是思路清晰，通用性強，易于查找故障。(1)數(shù)學模型系統(tǒng)采用數(shù)字PI調節(jié)的算法，能夠集比例調節(jié)的快速性和積分調節(jié)的消除靜差作用于一身，使系統(tǒng)的靜、動態(tài)特性都有所改善。起動過程中，軟起動器將起動電流作為控制對象。該模型不僅適應于斜坡電壓模式，也適用于軟停車過程。若取Uini=120V，可以求得K=。Ui一斜坡上升階段的電壓值。應為。（1）數(shù)學模型同步中斷請求信號由線電壓UBC激發(fā)。當改變時，電路有三類不同的工作狀態(tài)(為防止電動機進入第三類工作狀態(tài))，理論上的移相范圍應為。各相電壓由負變正的過零點就是三相三線交流調壓電路的門極起始控制點(即的點)。③觸發(fā)脈沖與晶閘管主電路電源同步，同頻，且具有固定的相位關系，使每一周期能在同樣的相位上觸發(fā)。對晶閘管門極觸發(fā)的要求一般應滿足:①觸發(fā)脈沖應有足夠的功率，觸發(fā)脈沖的電壓、電流應大于晶閘管要求的數(shù)值，并留有一定的余量。起動過程中，通過控制晶閘管的導通角，調節(jié)電動機的端電壓，以限制起動電流，減小對電機的沖擊。當晶閘管完全導通后，使J2線圈帶電，接通電動機主電路，電動機正常工作，并使電動機的起動控制電路復位。接通電源后，按起動按鈕SB1。在電動機的軟起動過程中，單片機輸出數(shù)值量經D/A轉換后送晶閘管的觸發(fā)控制電路，通過定時調節(jié)D/A轉換的數(shù)字量大小實現(xiàn)晶閘管的移相控制，使晶閘管的導通角從設定的初始值開始按一定速率增大，并通過對起動電流的采樣值和限定值進行比較和修正，直到晶閘管全部開通，投入正常運行。上圖中W1為初始電壓給定調節(jié)；W2為起動最大限制電流調節(jié)；W3為初始移相控制角給定調節(jié)。電流采樣值超過某個范圍，將被示為故障信號。單片機的輸入信號為軟起動的輸出電壓和輸出電流采樣值，將電壓采樣值作為狀態(tài)信號，狀態(tài)信號用來指示電機是否到達電壓UR，80C51發(fā)出信號通過驅動器使運行繼電器得電，斷開軟控制電源，旁路接觸器得電，軟起動結束。在對80C51EPROM編程時，此引腳用于施加編程電壓VPP。當?shù)刂烦?KB時，將自動執(zhí)行片外程序存儲器的程序。我們根據(jù)PSEN、ALE和XTAL2輸出端是否有信號輸出，可以判別80C51是否在工作。不過，在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效PSEN信號不出現(xiàn)。ALE/PROG（30腳）:在訪問片外程序存儲器時，此端輸出負脈沖作為存儲器讀選通信號。PSEN端同樣可驅動8個LSTTL負載。CPU在向片外存儲器取指令期間，PSEN信號在12個時鐘周期中兩次生效。若需采用外部時鐘電路，對于HMOS單片機，該引腳輸入外部時鐘脈沖；對于CHMOS單片機，此引腳應懸浮。XTAL2（18腳）: 接外部晶體的另一端。在片內它是振蕩電路反相放大器的輸入端。A/D80C51驅動驅動運行繼電器故障繼電器狀態(tài)信號80C51:是系統(tǒng)的核心控制單元，負責包括信號檢測，移相角實時計算，輸出控制等功能。電流檢測:通過電流互感器檢測電機的三相電流，將電流信息送入單片機中，作為過流保護、電流顯示等的依據(jù)。電流互感器，電阻R組成辦波整流濾波電路，將R1上的交流信號電平轉換為直信號電平。電流檢測電路由電流互感器測出電動機的實時工作電流經整流，濾波，放大，A/D轉換及光電隔離后送入單片機。電壓檢測:一方面將三相電源電壓的大小信號送入單片機，經AD處理作為故障檢測、過壓及欠壓保護、電壓顯示等的依據(jù)。該電路中由來自同步變壓器的電壓信號經電壓比較器，光電隔離及功率驅動后送入80C51的外部中斷(INT0)以保證80C51控制晶閘管出發(fā)脈沖相位時使其能與主回路電壓相位精確可調。晶閘管額定電流/A500200100502010電容/uF1電阻/Ω510204080100晶閘管觸發(fā)電路采用集成芯片KJ004，因三相電動機主電路中六只晶閘管，每片KJ004可輸出兩個互相差的出發(fā)脈沖，故采用三片KJ004組成智能型電動機起動裝置觸發(fā)電路，KJ004集成觸發(fā)器是由同步檢測電路鋸齒波形成電路，偏移電壓，移相電壓及鋸齒波電壓綜合比較放大電路，功率放大電路4部分組成。其中C參數(shù)與晶閘管通態(tài)電流有關，電流越大，產生的過電壓越高，C的值也就越大。同時，避免電容器通過晶閘管放電電流過大，造成過電流而損壞晶閘管。利用電容兩端電壓不能突變的特性來限制電壓上升率。因此，對加到晶閘管上的陽極電壓上升率應有一定的限制。當晶閘管陽極電壓變化時，便會有充電電流流過電容C0，并通過J3結，這個電流起了門極觸發(fā)電流作用。因為晶閘管可以看作是由三個PN結組成。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。我們知道，晶閘管有一個重要特性參數(shù)－斷態(tài)電壓臨界上升率div/dit。由于晶閘管過流過壓能力很差，如果不采取可靠的保護措施是不能正常工作的。因為電路總是存在電感的(變壓器漏感或負載電感)，所以與電容C串聯(lián)電阻R可起阻尼作用，它可以防止R、L、C電路在過渡過程中，因振蕩在電容器兩端出現(xiàn)的過電壓損壞晶閘管。為了限制電路電壓上升率過大，確保晶閘管安全運行，常在晶閘管兩端并聯(lián)RC阻容吸收網絡。如果晶閘管在關斷時，陽極電壓上升速度太快，則C0的充電電流越大，就有可能造成門極在沒有觸發(fā)信號的情況下，晶閘管誤導通現(xiàn)象，即常說的硬開通，這是不允許的。在晶閘管處于阻斷狀態(tài)下，因各層相距很近，其J2結面相當于一個電容C0。即使此時加于晶閘管的正向電壓低于其陽極峰值電壓，也可能發(fā)生這種情況。它表明晶閘管在額定結溫和門極斷路條件下，使晶閘管從斷態(tài)轉入通態(tài)的最低電壓上升率。RC阻容吸收網絡就是常用的保護方法之一。電動機進入正常運行狀態(tài)。起動過程中有預先在單片機中設置的晶閘管的初始導通角和初始電壓開始，由單片機控制，使電動機的端電壓由預先設置的初始電壓以一種線性函數(shù)的關系逐漸上升，而這一過程則由單片機控制晶閘管的導通角來實現(xiàn)。該主回路采用大功率晶閘管，連接形式為反并聯(lián)，由晶閘管觸發(fā)裝置輸出兩個互相差的出發(fā)脈沖。另一方面同樣檢測電流的相位信號。另一方面，將三相電源的模擬電壓轉變?yōu)榉讲ㄐ盘?，作為觸發(fā)三相晶閘管的相位信號與同步信號。框圖中各主要部分功能簡述如下:(1)三相晶閘管:其中每相電路都由兩只晶閘管反并聯(lián)構成，并含有阻容吸收電路。原理簡