基于C8051F040單片機軟起動控制系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文的研究內容是太原市科技局大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“刮板輸送機驅動系統(tǒng)”（項目編號:110148032）的重要組成部分。三相異步電機具有結構簡單、穩(wěn)定性高、易于維護、產品廉價等諸多優(yōu)點而被廣泛應用于國民生產生活的各個方面，但是三相異步電機在直接起動時，起動電流大、對電網沖擊嚴重，嚴重影響設備的安全運行。針對上述問題，開發(fā)可以降低電機起動電流，減小對電網沖擊的三相異步電動機軟起動控制系統(tǒng)，具有重要現(xiàn)實意義。
　　本文以一臺3kW三相異步

2、電機作為研究對象，晶閘管為主功率元件，C8051F040單片機為主控芯片，開發(fā)了一套三相異步電動機軟起動控制系統(tǒng)，并且進行了實驗驗證。實驗結果顯示該系統(tǒng)能夠有效降低三相異步電動機的起動電流，減小對電網的沖擊，達到了三相異步電動機軟起動的目的。本文主要研究內容如下:
　　經過閱讀大量文獻，總結了三相異步電動機軟起動控制系統(tǒng)的國內外研究現(xiàn)狀，闡述了三相異步電動機軟起動技術的傳統(tǒng)狀況，列舉了傳統(tǒng)軟起動方法，介紹了現(xiàn)代基于晶閘管軟起動的控

3、制方法和工作原理。經過比較選擇了用三組雙向反并聯(lián)晶閘管組成的三相全控橋作為主回路方案。
　　研究了離散變頻起動原理，分析了既可以降低起動電流又不降低起動轉矩的方法，討論了諧波對電機轉矩的影響、最優(yōu)頻段的選取、最小頻段的確定、觸發(fā)方式的選擇以及功率因數(shù)角的控制等，闡述了頻段切換注意事項及諧波抑制方法等。
　　對主功率元件和主控芯片型號進行選型，設計并開發(fā)了硬件電路，包括電壓同步信號檢測電路、電流檢測電路、晶閘管驅動電路、控制芯

4、片最小系統(tǒng)電路、人機交互電路等。經過測試表明系統(tǒng)性能穩(wěn)定、精度高，符合設計要求。
　　采用模塊化編程方法，編寫了軟起動控制系統(tǒng)程序，軟件包括主程序、初始化程序、信號采集程序、晶閘管觸發(fā)程序、多種起動方式子程序、人機交互子程序等。經過實驗調試，軟件執(zhí)行時間短、實時性好。
　　建立了三相異步電動機軟起動控制系統(tǒng)平臺，對其進行軟硬件聯(lián)合調試，空載情況下，測試了電壓同步信號波形、電壓電流相位差波形圖、觸發(fā)脈沖相位波形圖等，結果顯示均