1 导言

在沟通异步电动机的建议操控中,常用的建议办法有全压直接建议和降压建议两种.作为传统的建议办法,运用很广泛,但在某些有分外恳求的场合,这些传统的建议办法也有着各种坏处.这些年,电力电子技能和电力电子器材都有了很大翻开,从底子上处理了电动机操控中存在的一些难题,分外是智能开关技能在处理大、中容量的电动机建议疑问中有着杰出的功用,是替代传统建议办法的一项新技能.传统的建议办法坏处首要在于:建议时高达5~7倍的额外电流简略构成电动机绕组因过热致使高温,然后加快绝缘老化;建议时供电网络电压降过大,影响别的设备的正常作业;一再建议时能量丢掉过大,糟蹋电能;建议时对被股动的设备构成极大的冲击力,缩短设备运用寿数.因而,对电动机直接建议存在着必定的束缚条件:机械设备是不是容许电动机直接建议;直接建议时,不容许电动机的容量大于10%~15%主变压器的容量;建议进程中电压降ΔU不大于15%的额外电压.

以往处理这些坏处的办法是选用一些传统的建议办法及设备,例如:频敏变阻器建议(只适用于绕线式电动机)、自耦变压器降压建议、Y/Δ改换办法建议、延边三角形建议办法等.这些传统的建议办法广泛存在着起动设备杂乱,有些建议办法存在建议电流大或建议转矩偏小的坏处,并且在电动机的作业维护方面,存在功用不完善或不活络的状况.

软建议技能作为一种抢先的电动机操控技能,在这些方面与传统的操控办法比照,具有以下利益:

(1)适用纷歧样斜率电压增量起动时,电动机得到预设定的初始转矩,该转矩可由用户在转子堵转转矩的0%~90%计划内自行设定.在斜坡加快时期,输出给电动机的电压是无级递加的,当软建议器的操控器查看到电动机已抵达额外转速时,输出电压主动切换为全电压.

(2)智能开关的维护体系不只能供给过载维护,并且可供给各种操作缺陷状况下的维护,比方输入、输出缺相、电动机堵转、可控硅短路及失压、过压、短路等维护[1],其间,内置的过载维护功用可省去热继电器,使配电柜内布线愈加简略.

(3)电动机的软建议能有用下降建议机械应力,削减对传动元件的机械冲击,在液流体系中能有用消除喘振或液击疑问,行进设备运用率,行进出产率.

2 智能开关的底子作业原理

在电动机的建议进程中,先由无触点开关———反并联的可控硅的导通来接通电源[2],然后再由有触点开关K闭合,然后完毕开关的无火花闭合.而在电动机的正常作业后,可控硅退出,由触摸器操控电动机的作业.当要接连电动机作业时,先使可控硅导通,然后触摸器断开,再关断可控硅,然后完毕开关的无火花断开.因为这种开关的可控硅只在电动机的起停进程中起效果,因而它不需求思考散热和通风等办法,没有散热器,具有体积小、重量轻的特征[3].并且沟通电源的接通与关断均是由可控硅的导通与关断来操控,不会发作损害性操作过电压,也不会发作电弧或电火花.

3 智能开关的硬件构成

3．1 体系的构成

体系由可控硅开关、三相沟通电动机、同步查看设备、电流电压查看设备、80KC196单片机[4]等构成.体系构成可拜见图2.体系由可控硅开关替代惯例开关来断开或闭合线路,并联络单片机进行智能操控.

3．2 操控电路

3．2．1 采样电路

通过电压电流互感器改动电路实习电压电流巨细,得到的电压电流信号再由运算拓宽器OP07及可调电阻可调电容改换成的直流电压.取得的直流电压经A/D改换接至单片机.

3．2．2 同步电路

选用一个线电压作为触发脉冲的同步信号,拜见图4.由变压器搜集的同步电压,经比照器输出宽度为180°的方波.以该方波上升沿作为同步接连输入单片机的管脚HSI．0以抵达断定计时起点和定相的意图.

3．2．3 全体电路

硬件配备框图拜见图5,选用80KC196单片机作为基地操控单元,外接8M的EPROM和8279芯片,EPROM用于存储定值:电压上下限、电流上限、建议时间值等;8279芯片接键盘和LED显现,键盘用于批改和设定定值,LED用于显现定值及各种作业状况.单片机取得电压电流值后进行剖析核算,差异作业状况是不是正常[5].并通过周期值和设定的建议时间值核算出可控硅的导通角,操控单片机的高速输出端口HSO输出触发脉冲,触发脉冲经功放电路拓宽操控可控硅的导通.

为行进体系的牢靠性,对强弱电进行阻隔,输入输出信号都通过光耦阻隔,输入信号首要有电压电流采样信号、同步信号、建议和停机信号、键盘设置信号;输出首要有LED显现、继电器操控和可控硅触发脉冲等.

3．2．4 维护电路

因为设备中的开关选用通常开关替代,在过流状况下简略损坏.因而有必要确保开关闭合或许断开时不能接受很大电流.所以对设备中的可控硅要进行必要的计划,以防止开关进行大电流投切.

此电路首要用于开关动作时,假定脉冲变压器没有给出脉冲电压时,能够凭仗于电源电压发作一个触发脉冲进行本身触发.当主开关闭合时,辅佐开关K也闭合,使可控硅导通;当主开关断开时,辅佐开关K也断开,电容放电使可控硅导通一次.防止主开关直接堵截电流发作电弧并构成损坏,也防止因为动作不及时对电动机带来的损坏.

4 智能开关的软件计划

4．1 采样核算的算法

对沟通讯号的采样选用数值算法中具有滤波效果的12点傅氏算法.

12点傅氏算法具有滤去直流重量和高次谐波的才干,精度较高.在实时核算中,为了行进实时运算速度,可将其分化成移位操作和加减运算.

4．2 同步时接连定

惯例办法关于同步时间的断定都是选用三个相电压或三个线电压一同采样来断定可控硅的同步触发时间.

当只选用一个线电压作同步信号时,设备作业时有必要首要差异电源的相位联络是不是精确.差异的办法即是建议前获取同步电压信号时,延时必守时间段查询别的一个线电压的状况.假定相位精确,则能够依据一个线电压的过零点按次第顺次触发六个可控硅.只用在建议前差异一次,不必一同采三相电压,很大程度上节省了硬件本钱.

4．3 程序计划

程序由主程序模块和四个子程序模块构成.主程序模块首要完毕以下功用:初始化后,首要采样沟通讯号,差异线路中是不是有缺陷,若有缺陷则关机修补,断定线路无缺陷后,给出预备安排稳当信号;对各种参数的整定值进行采样,依据整定的初始电流值的巨细,断定可控硅的开端触发角;差异建议按钮是不是按下.

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