三相异步电动机软启动器设计

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1、万方数据第26卷第2期2009年2月机电工程Mechanical&ElectricalEngineeringMagazineVoI，26No．2Feb．2009三相异步电动机软启动器设计孙驷洲，盂樱，王冠凌(安徽工程科技学院安徽省电气传动与控制重点实验室，安徽芜湖241000)摘要：为了解决由于三相异步电动机启动电流大，对电机造成损坏的问题，采用了80C196KC单片机及功率器件晶闸管为核心，完成了三相异步电动机软启动器的系统设计。采用模块化设计思想，利用16位单片机80C196KC实现了电压斜坡启动、限流启动、软停车等算法，通过改变晶闸管的触发角来实现对电机定子两端的电

2、压调节，解决了电动机启动时对电网和机械设备的冲击，延长了供电设备的寿命，同时能够实现软停车、故障保护、节能等功能。关键词：单片机；异步电动机；软启动器中图分类号：TM343+．2；TP368．2文献标识码：A文章编号：1001—4551(2009)02—0028—03Designofsoft-starterinthree·phaseasynchronousmotorSUNSi—zhou，MENGYing，WANGGuan—ling(AnhuiProvincialKeyLaboratoryofElectricandControl，AnhuiUniversityofTechn

3、ologyandScience，Wuhu241000，China)Abstract：Aimingatreducingthestartingcurrentinthethree—phaseasynchronousmotor．using80C196KCandthyristorsascoreparts，thethree-phaseasynchronousmotorsoftstarterwasdesigned．Thealgorithmofthevoltageslopestart，currentlimitstart，softparkingandSOonwasprogrammedinm

4、odularization．Themotorstatorvoltagewaschangedbythetriggeranglesofthethyfis-torstoreduceimpactofthestartingCUTTentODequipmentsandgrid．Thesoftstartercanextendthelifeofthepowersupplyequip·ment，andhasthefunctionofsoftparking，protection，energyconservationandSOon．Keywords：singlechipmicrocompute

5、r(SCM)；asynchronousmotor；softstarter0引言三相异步电动机以其低成本、高可靠性和易维护等特点，被广泛应用于各工业领域。但其启动电流是额定电流的6倍左右，带载启动时甚至达到8倍。大的启动电流会加速电动机的绝缘老化，大大降低电动机的使用寿命，导致大量的能量被消耗；大电流还会给电网带来不良影响，使电网电压产生波动⋯。随着电力电子技术和微机控制技术的发展，国内外相继开发了以晶闸管为开关器件、单片机为控制核心的电子软启动设备，用于异步电动机的启动控制，以取代自耦降压、Y／A降压等传统启动设备旧。，平滑了异步电动机启动过程，大大减缓了对电网的冲击，减

6、轻了机械设备的振动；而且可根据电动机负载特性调节启动过程的各种参数，增加了对不同负载的适应；同时它具有节能和对异步电动机的多种保护功能"-。本研究采用80C196KC单片机为控制核心，采用KP系列的晶闸管来设计三相异步电机软启动器。1系统的工作原理软启动器系统是综合三相异步电动机的启动和运行保护于一体，主要包括异步电动机的软启动、电机故障保护和软停机3部分。其系统如图l所示，在三相异步电动机启动过程中，将电机的电压信号由A／D完成模／数转换后送至单片机，与没定电压值进行比较后，计算出电压偏差和电压的偏差变化率，确定输出触发脉冲的时间，触发脉冲经过功放电路放大后触发晶闸管。

7、单片机通过控制触发脉冲的宽度来改变晶闸管的触发角的大小，从而改变晶闸管的输出电压。在电机启动过程中，晶闸管的触发角逐渐减少，晶闸管的输出电压也逐渐增加，直到达到电机的额定电压，电机转速从零开始加速，实现了电机的无级平滑启动H1。收稿日期：2008—07—25基金项目：安徽省教育厅资助项目(KJ20078079)作者简介：孙驷洲(1976一)，男，安徽和县人，主要从事电力电子等方面的教学和研究．E-mail：sszhouokl2345@126．com万方数据第2期孙驷洲，等：三相异步电动机软启动器设计·29·启动完成后，电动机软