數字式智能電機控制模塊簡(jiǎn)介及其應用

傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應快、線(xiàn)形度高的特點(diǎn)，通過(guò)與模塊結構的一體化設計，方便地置于模塊內部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉換器，通過(guò)A/D轉換，將相應的數字量傳給單片機，以供單片機進(jìn)行處理。

顯示、控制部分采用串行口與單片機進(jìn)行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模塊內部的連線(xiàn)。5個(gè)數碼管顯示，8個(gè)按鍵控制，使顯示與控制直觀(guān)、方便。

3 主要功能

智能電機控制模塊主要完成電壓斜坡起動(dòng)，限流起動(dòng)，電壓突跳起動(dòng)，軟停車(chē)，節能運行，過(guò)流、過(guò)熱、缺相保護等功能。

3.1 電壓斜坡起動(dòng)

如圖3所示，系統首先給電機加一個(gè)電壓U_s，之后電壓線(xiàn)性上升，從U_s增加到最大電壓U_max，即電網(wǎng)輸入電壓。U_s由用戶(hù)設定，可供用戶(hù)選擇的電壓為80～300V。t_s也由用戶(hù)設定，可以在1～90s選擇。在實(shí)際使用中，用戶(hù)根據實(shí)際情況，例如電機功率大小、負載大小等，選擇合適的參數，達到最佳起動(dòng)效果。

圖3 電壓斜波起動(dòng)

這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩，可減少起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對負載帶來(lái)的機械振動(dòng)。

3.2 限流起動(dòng)

如圖4所示，這種起動(dòng)方式是由用戶(hù)設定一電流值I_k，在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，實(shí)際電流不超過(guò)設定值I_k。I_k由用戶(hù)根據實(shí)際負載大小自己設定。

圖4 限流起動(dòng)

限流起動(dòng)可以使大慣性負載以最小電流起動(dòng)加速，可以通過(guò)設置電流上限，以滿(mǎn)足在電網(wǎng)容量有限的場(chǎng)合使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉矩負載。

3.3 電壓突跳起動(dòng)

實(shí)際應用中，很多負載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動(dòng)方式中，電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動(dòng)，在起動(dòng)開(kāi)始的一段時(shí)間內，因所加電壓太小，克服不了負載的靜摩擦力，電機不動(dòng)，這可能會(huì )造成電機因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個(gè)問(wèn)題。在電機起動(dòng)前，模塊先輸出一電壓U_t，且持續一段時(shí)間t_t，用以克服靜摩擦力，待電機轉動(dòng)之后，再按照原設定方式起動(dòng)，從而比較好地保護了電機，如圖5所示。對于不需要該功能的負載，只要將t_t設置為0即可。U_t可調整，范圍是0～380V，t_t可調整，范圍是0～10s。

圖5 電壓突跳起動(dòng)

3.4 軟停車(chē)

如圖6所示，按下停車(chē)鍵后，模塊的輸出電壓立即下降到U_p1，然后逐漸下降，經(jīng)過(guò)時(shí)間t_p后，下降到U_p2，再立即下降到0。U_p可調整，范圍是100～380V；U_p2可調整，范圍是0～300V；t_p調整的范圍是0～90s。

圖6 軟停車(chē)