基于STM32的異步電機(jī)重載軟啟動(dòng)器的研制.pdf

1、三相交流異步電機(jī)因?yàn)槠浔旧砉逃械囊恍﹥?yōu)點(diǎn)，例如電機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡單、同等功率下體積和重量相對(duì)較小、價(jià)格低廉、維護(hù)成本也比較低的特點(diǎn)，使其在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。但是異步電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)具有沖擊電流大等問題，空載啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流為額定電流的4～7倍，在帶負(fù)載情況下電流值會(huì)更高。如此大的電流會(huì)導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，甚至?xí)龤щ姍C(jī)，同時(shí)也導(dǎo)致了大量電能的白白損耗。因此，研究如何在不降低異步電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的同時(shí)能夠減小啟動(dòng)電流，具有非常重要的

2、現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　 本文在簡要分析了三相交流異步電機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，利用電機(jī)學(xué)理論，詳細(xì)推導(dǎo)出了三相交流異步電機(jī)軟啟動(dòng)裝置工作原理。同時(shí)對(duì)幾種比較經(jīng)典的軟啟動(dòng)裝置和現(xiàn)代電子式軟啟動(dòng)器進(jìn)行了簡單的介紹和理論分析。此外，還介紹了一種新型軟啟動(dòng)理論——離散變頻軟啟動(dòng)理論。本文還利用MATLAB仿真軟件中的SIMULINK工具箱搭建了一種基于三組反并聯(lián)晶閘管的軟啟動(dòng)器模型，對(duì)幾種比較常見的啟動(dòng)過程進(jìn)行了仿真，并對(duì)其仿真結(jié)果進(jìn)行

3、了比較和分析。發(fā)現(xiàn)這些常規(guī)啟動(dòng)裝置基本都是以犧牲電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為代價(jià)換取比較小的啟動(dòng)電流，因此都不能進(jìn)行帶負(fù)載的重載啟動(dòng)。
　　 本文設(shè)計(jì)了一種采用以三組反并聯(lián)晶閘管作為主電路，以STM32處理器為核心的主控制系統(tǒng)，結(jié)合了以CPLD為核心的輔助控制系統(tǒng)，并利用AT89C52單片機(jī)作成的人機(jī)界面操作系統(tǒng)的新型電子式軟啟動(dòng)裝置。本文對(duì)該軟啟動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)過程做了詳細(xì)說明，包括軟啟動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)、硬件電路及部分關(guān)鍵電路，軟件控制算法及相

4、關(guān)軟件程序流程等。該軟啟動(dòng)裝置具有常規(guī)的缺相檢測、相序檢測、溫度檢測、過流檢測等保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)斜坡升壓啟動(dòng)、限流啟動(dòng)等方式的軟啟動(dòng)，此外還可以進(jìn)行離散變頻軟啟動(dòng)。同時(shí)，還具有獨(dú)立的人機(jī)界面操作系統(tǒng)，除了在該裝置上使用外，還可以應(yīng)用在其他帶有485通信接口的電子設(shè)備上。采用此方法設(shè)計(jì)的軟啟動(dòng)具有以下幾大特點(diǎn):
　　 1)運(yùn)行速度快:具有高達(dá)72MHz工作頻率的核心處理器，是普通單片機(jī)工作頻率的6倍以上。
　　 2)可靠