基于单片机的交流异步电机软启动器节能运行研究

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1、基于单片机的交流异步电机软启动器节能运行研究目　　录摘　　要4ABSTRACT51　引言61.1　异步电机软启动与节能运行技术的重要意义61.2　异步电机软启动技术概述61.2.1　传统启动与软启动61.2.2　软启动器的基本原理71.2.3　软启动器的工作方式71.2.4　软启动器的适用场合81.3　节能运行技术发展现状81.3.1　节能运行的基本原理81.3.2　节能运行在软启动器上的实现91.４　本文任务102　节能运行的工作原理112.1　功率因数的测量与计算112.1.1　信号的过零检测112.1.2　功率因数的计算1

2、12.1.3　技术难点和解决方式132.2　基于单片机的PID调节132.2.1　PID调节的原理132.2.2　运算方式的选择143　系统构成153.1　硬件选择与连接153.1.1　单片机与功率因数检测电路153.1.2　电机运行控制电路15253.1.3　数据输入与显示电路153.2　工作原理183.2.1　键盘183.2.2　显示18４　控制与运行方式204.1　运行方式及参数设置204.1.1　可选方式与参数204.1.2　操作流程204.2　程序设计214.2.1　主程序流程图214.2.2　数据处理程序流程图224

3、.2.3　键盘扫描程序流程图235　结论24结束语26谢　辞28参考文献3025摘　　要交流异步电机是工农业生产中最重要的拖动设备之一，因其结构简单、维修容易等优点而得到了广泛应用。但电机直接启动时的电流和机械冲击过大，对其自身及拖动设备的使用寿命都会产生影响，较大的电网压降还会影响电网供电和其他设备运行。因此，采用电机软启动技术势在必行。本文通过分析交流异步电机软启动器工作原理，在Intel89C51单片机基础上对其软硬件进行了适当扩展，并添加了人机界面，从而可对电机运行的各参数进行设定和修改。借助功率因数测量电路和软启动器的

4、晶闸管调压电路组成的闭环反馈系统，单片机可以根据负载变化相应地调整电机输出电压，使电机始终工作在设定功率因数下，从而实现交流异步电机的恒功率因数控制，达到节能运行的目的。关键词：异步电机；功率因数；软启动；节能运行25ABSTRACTIntheindustrialandagriculturalmanufacture,alternatingcurrentasynchronousmotorisoneofthemostimportantdrivingequipments.Ithasgotvastapplicationforasimpl

5、eframeworkandwellmaintainability.Butwhenasynchronousmotorisstarteddirectly,themotorandthedrivingequipments’longevitywillbebadlyaffectedbyhugestarting-currentandmechanicalcollision,andbigvoltagedecreasewouldinfluencethepower-supplynetwork,evenotherequipments’operation

6、.Soitisnecessarytoundertaketheasynchronousmotor’ssoftstarttechnology.Thepaperanalyzestheworkingprincipleofasynchronousmotorsoft-starter,andrealizessoftwareandhardwareexpansionbasedonsingle-chipmicrocomputerIntel-89C51.Ainterfacebetweenhumanandsoft-starter,wheretheope

7、rationdataofthemotorcouldbemodifiedhasalsobeenadded.Thepowerfactormeasurecircuitandthesoft-starter’sthyristorvoltagemodualtorformaclosecircuitfeedbacksystem,bywhichthesingle-chipmicrocomputercanchangethemotor’sterminalvoltageaccordingtotheload,andmakethemotorrunsunde

8、rthesetpowerfactor.Inthisway,theasynchronousmotor’sconstantpowerfactorcontrolsystemisrealized,andtheenergysavingoperationisachieved