基于DSP的异步电动机软起动控制系统研究

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1、哈尔滨T程大学硕十学位论文摘要软起动是一项近代发展很快的新技术，其主回路一般都采用晶闸管调压电路，可调起动电流和起动转矩，在保护传动系统不受磨损、维护电网质量方面有突出的表现，是一种理想的起动方式。随着电力电子技术的发展，使无电弧开关和连续调节电流成为可能。电力半导体器件的开关功能实际上无磨损、寿命长、功耗小，加之微机控制技术，现代控制理论与电力电子技术的紧密结合，为电机的起动节能提供了全新的思路，从而出现了电机软起动技术。软起动技术具有传统起动方法无法比拟的优势，因此对三相异步电动机软起动的研究有很重要的意义。本文首先介绍了交流电动机软起动技术的国内外发展现状及前景

2、，对电动机的起动过程进行了理论分析，然后在综合比较各种起动方式特点的基础上，提出了软起动方法，并详细介绍了以晶闸管为主电路的软起动器的工作原理。然后研究了异步电机软起动控制策略，研究了晶闸管管压降和功率因数角及电动机转速之间的关系。因此，本课题引入功率因数角作为反馈量。应用MATLAB中的SIMULINK工具箱搭建了基于交流调压方式异步电机软起动系统的仿真模型。应用所建的仿真模型对异步电动机直接起动与软起动的过程进行了仿真研究，对仿真结果进行了比较和分析。在上述基础上完成了基于DSP三相异步电动机软起动控制系统的硬件设计，采用TMS320F2812作为主控单元，外围电

3、路包括主电路、检测电路、驱动电路、保护电路和三相不平衡校正电路等。最后在CCS3．1软件环境下完成了控制系统的软件设计，包括主程序、同步信号中断服务程序、触发驱动信号中断服务程序、软起动算法子程序等，并对部分软件模块给出了程序流程图。并且对硬件电路进行了调试，系统运行良好，晶闸管管压降和功率因数角闭环控制方法，可以有效消除电流和转矩振荡的现象，改善起动性能并达到良好的起动效果。关键词：异步电动机；软起动；晶闸管；Matlab；DSP哈尔滨I：稚大学硕}学位论文ABSTRACTSoft—startisanewtechnologywhichisdevelopingvery

4、fastinmodemtimes，themaincircuitusuallyusethyristortomakethevoltageregulatorcircuit，thestartingcurrentandstartingtorqueisadjustable，ithasaprominentperformanceintheprotectionoftransmissionsystemandmaintenanceofpowerquality，SOthesoft—starisanidealstartingmode．Firstly，thispaperintroducesthe

5、developmentoftheACmotorsoft-starttechnology，analysesthestartprocessofmotorintheory，andthenbaseoncomparingthecharacteristicsofstartmodesincomprehensivetoproposethesoft—startmethod，anddescribesthemaincircuitofsoft-starterwhichisthyristor—based．Thenresearchesaboutthesoft—startcontrolstrate

6、gyoftheasynchronousmotor，appliestheSIMULINKtoolboxinMATLABtobuildasimulationmodelofasynchronousmotorsoftstartersystemwhichisbasedonACvoltageregulationmethod．Studytheprocessofdirectstartingandsoftstartingbyapplicationofthesimulationmodeloftheasynchronousmotor，thesimulationresultsarecompa

7、redandanalyzed．ThehardwareoftheasynchronousmotorsoftstartcontrolsystemisDSP—based，usetheTMS320F2812asthemaincontrolunit，theexternalcircuitincludesthemaincircuit，detectioncircuit，drivercircuit，protectioncircuitsandunbalancedthree-phasecorrectioncircuit．Finally，thesoftwareoftheco