眾所周知，三相異步電動機以其低成本,、高可靠性和易維護等特點，被廣泛應(yīng)用在各個行業(yè),。特別是機床設(shè)備中,，它作為一種主要的動力設(shè)備，常常用來拖動主軸,、工作臺,、冷卻泵、油泵等裝置,。但是它在直接啟動時,，由于啟動電流高達額定電流的5～7倍,，所以會對電網(wǎng)及負載造成很大的沖擊，影響了周邊電器的工作,，增加了機械傳動部件的磨損,，降低了設(shè)備的壽命。這里所介紹的基于單片機AT89C5l的三相異步電動機軟啟動器不但可以解決上述問題,，從本質(zhì)上改善交流電動機的啟動特性,，而且具有節(jié)電運行、過流保護,、過載保護,、缺相保護等功能。
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繞組中的雙向晶閘管的導通角α,，使之實現(xiàn)斜坡方式減壓啟動,。在電機運行中，實時檢測電機功率因數(shù),，據(jù)此改變導通角α,，實現(xiàn)節(jié)電運行。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,，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進行處理及判斷。

　　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,，開始計數(shù)，電流過零時GATEo變?yōu)榈碗娖?，計?shù)停止,。單片機在GATE,。低電平期間讀出計數(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與單片機的定時／計數(shù)器T0配合控制l,、2,、3號晶閘管的導通時刻，通道2與單片機的定時／計數(shù)器T,，配合控制4,、5、6號晶閘管的導通時刻,，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啟動（停）,。在機床設(shè)備中往往需要聯(lián)鎖控制,，這樣當電動機出現(xiàn)故障而停機保護時，就需向主控制器回饋一個停信號,，主控制器隨之可以進行聯(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,，之后進人循環(huán)工作過程直至接到停指令或故障停機,。由于有較強功能

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
　　采用單片機控制的三相異步電動機軟啟動器具有功能完善、運行可靠,、使用方便,、成本低廉等特點，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。
參考文獻：
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