基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究
发布时间：2020-10-27 01:37
在现代工业控制领域中,交流电动机的软起动控制一直是个非常重要的研究课题,本文针对QJR-400?1140(660)矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动器的使用要求,开发出基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器来作为QJR软起动器的控制核心。同时该软起动器已顺利地通过了国家级检测中心检验,其成果通过检测鉴定被确立为河南省科学技术成果和河南省高新技术产品。 本文深入系统地研究了基于ADμC841单片机的QJR-400-1140(660)矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动器的综合控制器,主要内容如下: 针对矿井防爆软起动器的发展,从理论上分析了交流异步电动机的起动过程,及电机在运行中的短路、断相、过载等常见故障的电气特性和保护原理。提出了采用双闭环PID调节器,用转速和电流构成双闭环来控制电机的软起动过程,为防爆软起动综合控制器研究提供了理论依据。 简单的阐述了矿用隔爆兼本质安全型交流电动机软起动器的主要工作原理,提出了主电路的设计方案、晶闸管的选择、防爆结构设计,以保证满足GB3836-2000、MT/T943-2005的要求。 以ADμC841单片机为中央控制单元,设计出一种新型智能化低压软起动综合控制器。该装置能完成电机的电压斜坡起动、限流软起动、转矩控制软起动以及工作中的漏电闭锁、短路、过载、过压、欠压、相不平衡等故障进行保护。以大屏幕液晶显示器实现了电网参数及起动参数的显示,通过简单的按键可输入装置的各项整定参数,实现电机软起动的数字化。通过RS485通讯可以使多台软起动器组网,实现计算机集散控制。 对低压软起动器的二次侧交流信号进行高速采样,利用均方根算法获取所需的电压、电流、速度等参数,对所需控制量进行监视、分析、统计和判断,从而保证其保护功能的可信与可靠。同时对三相电压进行同步监测、分析并提供晶闸管主电路的触发脉冲,以保证电动机按各种需要的软起动过程正常起动。并对部分软件模块给出流程框图或程序源代码。 文中分析了矿井下生产环境存在的干扰源及所产生干扰信号的情况,针对不同特性的干扰信号,制定了相应的硬件、软件和MCU防治措施。 以该综合控制器为核心的防爆软起动器性能稳定,动作可靠,起动过程平稳,且操作简便,显示明了,具有传统起动器无法比拟的实用性和可靠性。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP368.12
【部分图文】：
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流调压调速和 PID 原理2.5.1 三相交流调压电路本软起动器主电路在提供大电流时采用的是三相交流调压中的相位控制交流压方式。主电路中的是用三对反并联晶闸管接成的三相三线交流调压电路，电机负接成星形或三角形联接，由于没有零线，每相电流必须和另一相构成回路，应采用脉冲或双窄脉冲触发，如图 2.4 所示。相位控制交流调压电路是利用晶闸管进行调压，即利用门极脉冲相位的变化来变端电压的幅值。其输出电压大小由晶闸管的导通角决定，而晶闸管的导通角又与控制角有关。控制角越小，输出越大。因此，只需在电动机起动过程中通过控制晶管控制角的大小，就可使电动机的端电压和起动电流根据工作要求设定的规律进行化。这样，电动机的起动方式和起动电流均可任意调整和设置，从而电动机可以获优良的起动过程。其实质是降压起动，与传统降压起动不同之处是无机械触点，起电压和起动电流任意可调。因此软起动可避免直接起动时强烈的起动电流冲击。
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流调压调速和 PID 原理2.5.1 三相交流调压电路本软起动器主电路在提供大电流时采用的是三相交流调压中的相位控制交流压方式。主电路中的是用三对反并联晶闸管接成的三相三线交流调压电路，电机负接成星形或三角形联接，由于没有零线，每相电流必须和另一相构成回路，应采用脉冲或双窄脉冲触发，如图 2.4 所示。相位控制交流调压电路是利用晶闸管进行调压，即利用门极脉冲相位的变化来变端电压的幅值。其输出电压大小由晶闸管的导通角决定，而晶闸管的导通角又与控制角有关。控制角越小，输出越大。因此，只需在电动机起动过程中通过控制晶管控制角的大小，就可使电动机的端电压和起动电流根据工作要求设定的规律进行化。这样，电动机的起动方式和起动电流均可任意调整和设置，从而电动机可以获优良的起动过程。其实质是降压起动，与传统降压起动不同之处是无机械触点，起电压和起动电流任意可调。因此软起动可避免直接起动时强烈的起动电流冲击。
2 电动机软起动及保护原理分析统采用了三相平衡调压式主回路，把六个反并联的子线圈上，三只双向晶闸管的触发极受微电脑智能制，通过触发电路的输出改变晶闸管控制角的大小变电动机定子电压的大小，使电动机的端电压缓慢。如图 2.5 所示。号如下：VT1 和 VT4 接 u 相，VT3 和 VT6 接 v 相、VT5 组成反向导通组，VT4、VT6、VT2 组成正
【相似文献】
本文编号：2857827
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2006
【中图分类】：TP368.12
【部分图文】：
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流调压调速和 PID 原理2.5.1 三相交流调压电路本软起动器主电路在提供大电流时采用的是三相交流调压中的相位控制交流压方式。主电路中的是用三对反并联晶闸管接成的三相三线交流调压电路，电机负接成星形或三角形联接，由于没有零线，每相电流必须和另一相构成回路，应采用脉冲或双窄脉冲触发，如图 2.4 所示。相位控制交流调压电路是利用晶闸管进行调压，即利用门极脉冲相位的变化来变端电压的幅值。其输出电压大小由晶闸管的导通角决定，而晶闸管的导通角又与控制角有关。控制角越小，输出越大。因此，只需在电动机起动过程中通过控制晶管控制角的大小，就可使电动机的端电压和起动电流根据工作要求设定的规律进行化。这样，电动机的起动方式和起动电流均可任意调整和设置，从而电动机可以获优良的起动过程。其实质是降压起动，与传统降压起动不同之处是无机械触点，起电压和起动电流任意可调。因此软起动可避免直接起动时强烈的起动电流冲击。
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流调压调速和 PID 原理2.5.1 三相交流调压电路本软起动器主电路在提供大电流时采用的是三相交流调压中的相位控制交流压方式。主电路中的是用三对反并联晶闸管接成的三相三线交流调压电路，电机负接成星形或三角形联接，由于没有零线，每相电流必须和另一相构成回路，应采用脉冲或双窄脉冲触发，如图 2.4 所示。相位控制交流调压电路是利用晶闸管进行调压，即利用门极脉冲相位的变化来变端电压的幅值。其输出电压大小由晶闸管的导通角决定，而晶闸管的导通角又与控制角有关。控制角越小，输出越大。因此，只需在电动机起动过程中通过控制晶管控制角的大小，就可使电动机的端电压和起动电流根据工作要求设定的规律进行化。这样，电动机的起动方式和起动电流均可任意调整和设置，从而电动机可以获优良的起动过程。其实质是降压起动，与传统降压起动不同之处是无机械触点，起电压和起动电流任意可调。因此软起动可避免直接起动时强烈的起动电流冲击。
2 电动机软起动及保护原理分析统采用了三相平衡调压式主回路，把六个反并联的子线圈上，三只双向晶闸管的触发极受微电脑智能制，通过触发电路的输出改变晶闸管控制角的大小变电动机定子电压的大小，使电动机的端电压缓慢。如图 2.5 所示。号如下：VT1 和 VT4 接 u 相，VT3 和 VT6 接 v 相、VT5 组成反向导通组，VT4、VT6、VT2 组成正
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1 牛鑫;基于ADμC841单片机的防爆软起动综合控制器的研究[D];重庆大学;2006年
本文编号：2857827
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