一種新型的異步電動(dòng)機軟起動(dòng)器
2 軟件系統設計
軟件系統采用模塊化設計,主要組成部分如下:
(1)系統初始化模塊:主要完成AT89C51單片機內部定時(shí)器、中斷系統、堆棧指針、RAM和各I/O口等單元的初始化。
(2)故障檢測模塊:主要完成電動(dòng)機起動(dòng)前后的異常故障檢測,如斷相和過(guò)流等。
(3)軟起動(dòng)模塊:根據電動(dòng)機電流檢測信號,經(jīng)單片機分析和處理后得到當前晶閘管觸發(fā)角的大小,以實(shí)現電機的限流起動(dòng)。以起動(dòng)電流限定為2倍的額定電流為例,觸發(fā)角控制算法如下:
(4)A/D采樣程序:該程序定時(shí)采集電流反饋量,主要在A(yíng)/D中斷服務(wù)程序中完成。
主程序流程圖如圖7所示。
3 樣機試驗結果
對1臺樣機進(jìn)行了試驗。主回路采用1 000 V、200 A雙向晶閘管。以5.5 kW鼠籠式異步電動(dòng)機帶動(dòng)4 kW直流電機進(jìn)行PI電流閉環(huán)控制的軟起動(dòng)試驗,5.5 kW 電動(dòng)機額定電流為12.6 A,試驗中設限定電流約為2倍的額定電流,取為25 A。
圖8為電機起動(dòng)過(guò)程實(shí)測電流波形,圖8(a)為直接起動(dòng)過(guò)程電流波形,圖8(b)為軟起動(dòng)過(guò)程電流波形??梢?jiàn)整個(gè)軟起動(dòng)過(guò)程中電流的變化很平穩,沒(méi)有出現振蕩現象,電機軟起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是其穩定運行電流的2倍左右,而直接起動(dòng)非常迅速,啟動(dòng)電流很大,直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流是其穩定運行電流的5~7倍。試驗結果表明,所設計的軟起動(dòng)器系統效果良好,起動(dòng)過(guò)程平穩,無(wú)沖擊和振蕩。
本文提出了一種以AT89C51單片機為核心的新型異步電動(dòng)機智能軟起動(dòng)器的設計方法,本裝置集電動(dòng)機軟起動(dòng)、軟停車(chē)和多種保護功能于一體,還可以實(shí)現電動(dòng)機的輕載節能運行。經(jīng)試驗運行表明,該裝置設計合理,運行可靠,具有較好的實(shí)用價(jià)值。
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