基于PIC16F877的軟起動(dòng)控制器的研制.pdf

1、交流電動(dòng)機(jī)在國(guó)民生產(chǎn)中起著不可或缺的作用,若直接加額定電壓起動(dòng),電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流可達(dá)額定電流的4-7倍,對(duì)電動(dòng)機(jī)、電網(wǎng)電壓以及其它設(shè)備都會(huì)造成很大影響?！败浧饎?dòng)”的概念就應(yīng)運(yùn)而生,現(xiàn)已形成了限流軟起動(dòng)、電壓斜坡起動(dòng)等幾種起動(dòng)方式。在控制手段上隨著電力電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展,交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)控制裝置開始出現(xiàn)并逐步取代傳統(tǒng)的起動(dòng)方式。濟(jì)源市作為我國(guó)煤炭電氣的生產(chǎn)基地,廠家多、產(chǎn)品多,要求相關(guān)的技術(shù)支持也多,本文以與濟(jì)源科靈電器有限公司的

2、新產(chǎn)品合作開發(fā)為背景,開發(fā)完成了《QJR-400礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置》,并且順利地通過了國(guó)家級(jí)檢測(cè)中心檢驗(yàn)。本文的重點(diǎn)是設(shè)計(jì)交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置中的核心控制器件――軟起動(dòng)控制器。本文第一章首先闡述了電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)技術(shù)及電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。進(jìn)一步提出電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置中的核心控制器件――軟起動(dòng)控制器的基本功能和設(shè)計(jì)過程中要解決的問題。本文第二章從理論上分析了交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程,及電機(jī)在運(yùn)行中的短路、斷

3、相、過載等常見故障的電氣特性和保護(hù)原理。提出了采用雙閉環(huán)PID調(diào)節(jié)器,用轉(zhuǎn)速和電流構(gòu)成雙閉環(huán)控制來控制電機(jī)的軟起動(dòng)過程,為軟起動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。本文第三章著重分析了軟起動(dòng)控制器的硬件設(shè)計(jì)思路。介紹了硬件的整體設(shè)計(jì)及其各組成單元的設(shè)計(jì)。詳細(xì)闡述了MUC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)、液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)、通信接口的設(shè)計(jì)、三相同步信號(hào)的采集與晶閘管相位觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)、電流信號(hào)的采集與電流保護(hù)、硬件保護(hù)電路

4、的設(shè)計(jì)以及輸入輸出接口電路的設(shè)計(jì),并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)電路。本文第四章著重分析了軟起動(dòng)控制器的軟件設(shè)計(jì)思路。根據(jù)電流信號(hào)的采樣及算法分析確定了交流采樣方法。在此基礎(chǔ)上提出了主程序的設(shè)計(jì)思路并給出了軟起動(dòng)控制器的軟件流程圖,并對(duì)初始化、A/D轉(zhuǎn)換、按鍵設(shè)置、電壓同步信號(hào)的檢測(cè)、液晶顯示、故障處理、抗干擾措施等提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)思路和流程圖。本文第五章介紹了針對(duì)本裝置進(jìn)行的起動(dòng)特性試驗(yàn)和保護(hù)性能試驗(yàn)的檢測(cè)方法及相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)論。以該軟起動(dòng)控制