《電子技術(shù)應(yīng)用》
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單片機(jī)AT89C5l的電動機(jī)軟啟動器
摘要: 采用單片機(jī)控制的三相異步電動機(jī)軟啟動器具有功能完善,、運(yùn)行可靠,、使用方便、成本低廉等特點(diǎn),,滿足了企業(yè)對設(shè)備的可靠性,、生產(chǎn)效率和資源優(yōu)化等方面的要求,,具有一定的應(yīng)用價值.
Abstract:
Key words :

    這里所介紹的基于單片機(jī)AT89C5l三相異步電動機(jī)軟啟動器從本質(zhì)上改善交流電動機(jī)的啟動特性,而且具有節(jié)電運(yùn)行,、過流保護(hù),、過載保護(hù)、缺相保護(hù)等功能,。
    1 工作原理及硬件構(gòu)成
    該軟啟動器的硬件電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1,。

           
    啟動時(接到啟動指令),從單片機(jī)輸出口產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖,,通過控制串接在三相異步電動機(jī)繞組中的雙向晶閘管的導(dǎo)通角α,,使之實(shí)現(xiàn)斜坡方式減壓啟動。在電機(jī)運(yùn)行中,,實(shí)時檢測電機(jī)功率因數(shù),,據(jù)此改變導(dǎo)通角α,實(shí)現(xiàn)節(jié)電運(yùn)行,。過流與過載檢測采用常規(guī)電流互感器電路,,經(jīng)整流、濾波,、放大,、A/D轉(zhuǎn)換及隔離后送人單片機(jī),由軟件完成數(shù)據(jù)處理及判斷,。缺相檢測采用同時檢測三相電源的方法以判斷缺相故障,。每相檢測電路如圖2所示。在晶閘管導(dǎo)通期間,,該電路Vo應(yīng)輸出高電平信號,,否則該相缺相(電流為零)。各相的檢測信號也送入單片機(jī)進(jìn)行處理及判斷,。

         
    相位檢測與同步信號產(chǎn)生電路見圖3,。A相電流、電壓信號經(jīng)光耦變?yōu)榉讲ê笏腿氘惢蜷T,,定時/計(jì)數(shù)器8253的通道0(工作于方式2)用于檢測A相電壓與電流的相位差,電壓過零時門控端GATE0得到高電平,,開始計(jì)數(shù),,電流過零時GATEo變?yōu)榈碗娖?,?jì)數(shù)停止。單片機(jī)在GATE,。低電平期間讀出計(jì)數(shù)值則可得到電壓電流相位差,。由8253的通道l、2(工作于方式5)延時實(shí)現(xiàn)觸發(fā)脈沖的移相控制,,A相電壓過零為同步信號啟動定時,。通道l與單片機(jī)的定時/計(jì)數(shù)器T0配合控制l、2,、3號晶閘管的導(dǎo)通時刻,,通道2與單片機(jī)的定時/計(jì)數(shù)器T,配合控制4,、5,、6號晶閘管的導(dǎo)通時刻,T0,、T1定時時間均為3.3ms,,它是利用前一次定時中斷啟動下一次定時,而在一周期內(nèi)分別產(chǎn)生相差3.3ms的三個觸發(fā)控制脈沖,。

         
    啟動(停)指令來自機(jī)床電氣控制系統(tǒng)主控制器,,按照加工工藝流程,要求該電動機(jī)啟動(停)時,,主控制器會發(fā)出啟動(停)指令,,則軟啟動器控制電機(jī)啟動(停)。在機(jī)床設(shè)備中往往需要聯(lián)鎖控制,,這樣當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)故障而停機(jī)保護(hù)時,,就需向主控制器回饋一個停信號,主控制器隨之可以進(jìn)行聯(lián)鎖控制處理
    2 控制軟件
    該軟件的任務(wù)是控制硬件系統(tǒng)自動采集,、檢測輸人信號,,對輸人數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷與處理,按要求輸出所需的控制信號,。主程序流程圖如圖4所示,。接到啟動指令后首先啟動電機(jī),之后進(jìn)人循環(huán)工作過程直至接到停指令或故障停機(jī),。由于有較強(qiáng)功能的硬件電路的配合,,使得主程序在每次循環(huán)中都能進(jìn)行故障檢測、電流值采樣顯示,、功率因數(shù)角測量,、觸發(fā)脈沖移相和輸出控制,因此做到了控制迅速,,采樣,、故障診斷兩不誤,。INTo與To中斷程序?qū)崿F(xiàn)的是1、2,、3號晶閘管的觸發(fā)脈沖移相與定位控制,,其流程圖見圖5、圖6,。INT1與T1中斷程序?qū)崿F(xiàn)的是4,、5、6號晶閘管的觸發(fā)脈沖移相與定位控制,,其流程圖與圖5,、圖6相似。

        

        

         
    3 結(jié)束語
    采用單片機(jī)控制的三相異步電動機(jī)軟啟動器具有功能完善,、運(yùn)行可靠,、使用方便、成本低廉等特點(diǎn),,滿足了企業(yè)對設(shè)備的可靠性,、生產(chǎn)效率和資源優(yōu)化等方面的要求,具有一定的應(yīng)用價值.

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