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怎么下载AB电机数模
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基于PIC单片机实现三相异步电动机的 电子软启动器设计 摘 要:论述了异步电动机的新型电子软启动器的设计及其原理,提出利用PIC单片机控制集成脉冲触发 器TC787A的移相电压来产生6路脉冲触发晶闸管,实现电机的软启动;在电机启动与运行过程中利用单片机 对常见电机缺相、过载故障进行循环检测,保护电机. 关 键 词:三相异步电动机;软启动;单片机;脉冲触发器 异步电动机在直接启动时瞬时冲击电流很大 (可达额定电流的5~7倍),这会对电网造成很大 的冲击,并且启动时转矩冲击也很大(可达额定转 矩的2倍以上),直接影响电动机本身及其拖动设 备的使用寿命.传统的降压启动能在一定程度上 减小启动电流,但不能消除由触点切换带来的冲 击. 运用串接于电源与被控电机之间的软启动 器,控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入定子 电压从零以预设的函数关系逐渐上升,直到启动 结束,赋予电机全电压,即为软启动.与其他减压 启动(如星—三角启动、自耦减压启动)相比,软启 动器具有启动转矩小、启动电流小、启动时间短、 对电网的冲击小等优点,提高了供电质量,同时提 高了电机及机械寿命. 近年来,一种以单片机为控制核心,采用双向 晶闸管(或反并联晶闸管)为主控回路的新型电动 机电子软启动器以其控制方式灵活简便、对系统 冲击小、兼有节能控制模式和多种保护等诸多优 点,正逐步取代传统电动机启动装置. 1 工作原理 本文所设计的电动机电子软启动器由3对反 并联晶闸管构成三相交流高压主电路、微处理器、 信号采集、保护环节构成.控制器通过PIC16C74A 单片机控制集成触发器TC787A的移相输入电压 在TC787A中产生6路触发脉冲,送到3对反并联 晶闸管,实现电动机的无触点软启动,并且在电机 启动及正常运行过程中对故障进行循环检测,保 护电机. 电子软启动系统硬件由主电路及其保护电 路、脉冲产生电路及隔离放大电路(TC787A及其 外围电路)和单片机控制电路(PIC16C74A及其外 围电路)3部分组成. 图1为电子软启动器的主电路简图. 主电路中包括晶闸管的过压、du/dt、di/ dt保护电路和电动机的过载、缺相、过流保护电 路等.图2为电子软启动器硬件结构框图. 电子软启动器的系统原理图框图如图3所 示. 电子软启动器的单相电路图如图4所示. 每相电源经由两面3个反并联晶闸管送到 机,两管分别在正负半周导通.显而易见,这就是 典型的恒频调压线路,改变晶闸管的控制角α, 即可改变电机端电压,最终达到控制电流和转矩 的目的. 2 硬件电路设计 该启动器采用了先进的PIC单片机 PIC16C74A和集成脉冲触发芯片TC787A,由于控 制电路核心采用PIC16C74A单片机,使得触发脉 冲的产生和启动过程控制集中在单片机内完成, 大大简化了系统结构和外围电路,提高了装置工 作的可靠性及系统的响应速度.TC787适用于主 功率器件是晶闸管的三相全控桥或其他拓扑电路 结构的系统中作为功率晶闸管的移相触发电路, TC787和TC788是采用独有的先进IC工艺技术, 并参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的 单片集成电路.它可单电源工作,亦可双电源工 作,主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率 晶体管脉宽调制电路,以构成多种交流调速和变 流装置.它们是目前国内市场上广泛流行的 TCA785及KJ(或KC)系列移相触发集成电路的换 代产品,与TCA785及KJ(或KC)系列集成电路相 比,具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能 好、移相范围宽、外接元件少等优点,而且装调简 便、使用可靠,为提高整机寿命、缩小体积、降低成 本提供了一种新的、更加有效的途径.芯片单双 电源均可工作,单电源8~18 V,双电源±4~±9 V.三相触发脉冲调相角可在0~80°连续同步改 变.识别零点可靠,可方便地用作过零开关.器 件内部设计有交相锁定电路,抗干扰能力强.可 用于三相全控触发(6脚接VDD),也可用于三相半 控触发(6脚接地).电路具有输出保护禁止端,可 在过流过压时保护系统安全. TC787输出为调制 脉冲列,适用于触发感性负载. TC788输出为方 波,适用于驱动三极管电路. A型器件典型应用 于同步信号为50 Hz,B型器件典型应用于同步信 号为400 Hz.调制脉冲或方波的宽度可根据需要 通过改变电容而选择. 该启动器的触发电路包括PIC单片机控制电 路、键盘及LED显示电路、A/D、D/A转换电路、电 流电压检测电路、缺相检测电路等. 电子软启动器的触发电路如图5所示. 3 软件程序设计 系统软件采用美国Microchip公司的HI- TECHPIC C语言编程,人机界面友好,操作简单. 程序软件采用模块化结构,分别由主控程序、显示 程序、数据采集程序、缺相检测程序、电流电压检 测程序及中断服务程序等程序模块组成,下载到 单片机中的执行文件长度7.5 KB,软件流程如图 5所示. 电动机在启动时需要随着电机转速的升高而 不断地调整晶闸管的触发角,从而调整加在电机 定子上的电压(由低到高).而晶闸管的触发角需 要脉冲触发器TC787A所发出的脉冲来控制.通 过PIC16C74A单片机控制TC787A的移相输入电 压,即可控制TC787A发出所需要的脉冲.晶闸管 的触发角从150°每隔160 ms递减1°到电机启动 结束.电机的整个启动时间为24 s. 在电机启动和正常运行的过程中,PIC单片 机自带的数模转换器(3个模拟输入通道对应主 电路中的A、B、C三相,同时只有一个通道工作) 每隔65 ms就依次循环检测系统主电路中A、B、 C三相中一相的电流.当检测到某一相中电流(任 一相)为零(缺相时)或者大于设定的1.2倍的电 机额定电流(过载时)时,单片机立刻输出一高电 平执行信号到执行机构(继电器),执行机构在60 s内(60 s是根据电机过载特性设置的)切断电源, 达到保护目的. 4 结束语 由于采用了先进的PIC单片机PIC16C74A和 集成脉冲触发芯片TC787A,该电子软启动装置具 有启动电流小,可减小对电网的冲击,减少对机械 设备的振动,同时具有节能及对电动机多功能保 护等特点.因此电子软启动装置是自耦减压启动, 星—三角启动等传统启动设备的理想换代产品, 是一种具启动、节能、保护三位一体化的新技术. 该启动器启动Y132M-4TH型三相异步电动 机,电机的功率为7.5 kW,额定电流为15.4 A,在 不加软启动时启动,瞬时最大电流为75 A,使用 该启动器后最大启动瞬时电流为40 A,减小了冲 击,从而提高设备的可靠性和使用寿命.具有较好 的使用和推广价值. 参考文献: [1]郭镇明,丛 望.电力拖动基础[M].哈尔滨:哈尔滨 工程大学出版社,1996. [2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业 出版社2000. [3]黄 俊,王兆安.电力电子变流技术[M].北京:机械工 业出版社,1999. [4]何信龙,李雪银.PIC 16C7X入门与应用范例[M].北 京:清华大学出版社,2001.
基于PIC单片机实现三相异步电动机的 电子软启动器设计 摘 要:论述了异步电动机的新型电子软启动器的设计及其原理,提出利用PIC单片机控制集成脉冲触发 器TC787A的移相电压来产生6路脉冲触发晶闸管,实现电机的软启动;在电机启动与运行过程中利用单片机 对常见电机缺相、过载故障进行循环检测,保护电机. 关 键 词:三相异步电动机;软启动;单片机;脉冲触发器 异步电动机在直接启动时瞬时冲击电流很大 (可达额定电流的5~7倍),这会对电网造成很大 的冲击,并且启动时转矩冲击也很大(可达额定转 矩的2倍以上),直接影响电动机本身及其拖动设 备的使用寿命.传统的降压启动能在一定程度上 减小启动电流,但不能消除由触点切换带来的冲 击. 运用串接于电源与被控电机之间的软启动 器,控制其内部晶闸管的导通角,使电机输入定子 电压从零以预设的函数关系逐渐上升,直到启动 结束,赋予电机全电压,即为软启动.与其他减压 启动(如星—三角启动、自耦减压启动)相比,软启 动器具有启动转矩小、启动电流小、启动时间短、 对电网的冲击小等优点,提高了供电质量,同时提 高了电机及机械寿命. 近年来,一种以单片机为控制核心,采用双向 晶闸管(或反并联晶闸管)为主控回路的新型电动 机电子软启动器以其控制方式灵活简便、对系统 冲击小、兼有节能控制模式和多种保护等诸多优 点,正逐步取代传统电动机启动装置. 1 工作原理 本文所设计的电动机电子软启动器由3对反 并联晶闸管构成三相交流高压主电路、微处理器、 信号采集、保护环节构成.控制器通过PIC16C74A 单片机控制集成触发器TC787A的移相输入电压 在TC787A中产生6路触发脉冲,送到3对反并联 晶闸管,实现电动机的无触点软启动,并且在电机 启动及正常运行过程中对故障进行循环检测,保 护电机. 电子软启动系统硬件由主电路及其保护电 路、脉冲产生电路及隔离放大电路(TC787A及其 外围电路)和单片机控制电路(PIC16C74A及其外 围电路)3部分组成. 图1为电子软启动器的主电路简图. 主电路中包括晶闸管的过压、du/dt、di/ dt保护电路和电动机的过载、缺相、过流保护电 路等.图2为电子软启动器硬件结构框图. 电子软启动器的系统原理图框图如图3所 示. 电子软启动器的单相电路图如图4所示. 每相电源经由两面3个反并联晶闸管送到 机,两管分别在正负半周导通.显而易见,这就是 典型的恒频调压线路,改变晶闸管的控制角α, 即可改变电机端电压,最终达到控制电流和转矩 的目的. 2 硬件电路设计 该启动器采用了先进的PIC单片机 PIC16C74A和集成脉冲触发芯片TC787A,由于控 制电路核心采用PIC16C74A单片机,使得触发脉 冲的产生和启动过程控制集中在单片机内完成, 大大简化了系统结构和外围电路,提高了装置工 作的可靠性及系统的响应速度.TC787适用于主 功率器件是晶闸管的三相全控桥或其他拓扑电路 结构的系统中作为功率晶闸管的移相触发电路, TC787和TC788是采用独有的先进IC工艺技术, 并参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的 单片集成电路.它可单电源工作,亦可双电源工 作,主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率 晶体管脉宽调制电路,以构成多种交流调速和变 流装置.它们是目前国内市场上广泛流行的 TCA785及KJ(或KC)系列移相触发集成电路的换 代产品,与TCA785及KJ(或KC)系列集成电路相 比,具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能 好、移相范围宽、外接元件少等优点,而且装调简 便、使用可靠,为提高整机寿命、缩小体积、降低成 本提供了一种新的、更加有效的途径.芯片单双 电源均可工作,单电源8~18 V,双电源±4~±9 V.三相触发脉冲调相角可在0~80°连续同步改 变.识别零点可靠,可方便地用作过零开关.器 件内部设计有交相锁定电路,抗干扰能力强.可 用于三相全控触发(6脚接VDD),也可用于三相半 控触发(6脚接地).电路具有输出保护禁止端,可 在过流过压时保护系统安全. TC787输出为调制 脉冲列,适用于触发感性负载. TC788输出为方 波,适用于驱动三极管电路. A型器件典型应用 于同步信号为50 Hz,B型器件典型应用于同步信 号为400 Hz.调制脉冲或方波的宽度可根据需要 通过改变电容而选择. 该启动器的触发电路包括PIC单片机控制电 路、键盘及LED显示电路、A/D、D/A转换电路、电 流电压检测电路、缺相检测电路等. 电子软启动器的触发电路如图5所示. 3 软件程序设计 系统软件采用美国Microchip公司的HI- TECHPIC C语言编程,人机界面友好,操作简单. 程序软件采用模块化结构,分别由主控程序、显示 程序、数据采集程序、缺相检测程序、电流电压检 测程序及中断服务程序等程序模块组成,下载到 单片机中的执行文件长度7.5 KB,软件流程如图 5所示. 电动机在启动时需要随着电机转速的升高而 不断地调整晶闸管的触发角,从而调整加在电机 定子上的电压(由低到高).而晶闸管的触发角需 要脉冲触发器TC787A所发出的脉冲来控制.通 过PIC16C74A单片机控制TC787A的移相输入电 压,即可控制TC787A发出所需要的脉冲.晶闸管 的触发角从150°每隔160 ms递减1°到电机启动 结束.电机的整个启动时间为24 s. 在电机启动和正常运行的过程中,PIC单片 机自带的数模转换器(3个模拟输入通道对应主 电路中的A、B、C三相,同时只有一个通道工作) 每隔65 ms就依次循环检测系统主电路中A、B、 C三相中一相的电流.当检测到某一相中电流(任 一相)为零(缺相时)或者大于设定的1.2倍的电 机额定电流(过载时)时,单片机立刻输出一高电 平执行信号到执行机构(继电器),执行机构在60 s内(60 s是根据电机过载特性设置的)切断电源, 达到保护目的. 4 结束语 由于采用了先进的PIC单片机PIC16C74A和 集成脉冲触发芯片TC787A,该电子软启动装置具 有启动电流小,可减小对电网的冲击,减少对机械 设备的振动,同时具有节能及对电动机多功能保 护等特点.因此电子软启动装置是自耦减压启动, 星—三角启动等传统启动设备的理想换代产品, 是一种具启动、节能、保护三位一体化的新技术. 该启动器启动Y132M-4TH型三相异步电动 机,电机的功率为7.5 kW,额定电流为15.4 A,在 不加软启动时启动,瞬时最大电流为75 A,使用 该启动器后最大启动瞬时电流为40 A,减小了冲 击,从而提高设备的可靠性和使用寿命.具有较好 的使用和推广价值. 参考文献: [1]郭镇明,丛 望.电力拖动基础[M].哈尔滨:哈尔滨 工程大学出版社,1996. [2]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业 出版社2000. [3]黄 俊,王兆安.电力电子变流技术[M].北京:机械工 业出版社,1999. [4]何信龙,李雪银.PIC 16C7X入门与应用范例[M].北 京:清华大学出版社,2001.
