基于PIC16F877的軟起動控制器的研制.pdf

1、交流電動機在國民生產(chǎn)中起著不可或缺的作用,若直接加額定電壓起動,電動機的起動電流可達額定電流的4-7倍,對電動機、電網(wǎng)電壓以及其它設(shè)備都會造成很大影響。“軟起動”的概念就應(yīng)運而生,現(xiàn)已形成了限流軟起動、電壓斜坡起動等幾種起動方式。在控制手段上隨著電力電子技術(shù)和單片機技術(shù)的發(fā)展,交流電動機軟起動控制裝置開始出現(xiàn)并逐步取代傳統(tǒng)的起動方式。濟源市作為我國煤炭電氣的生產(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)安全型交流電動機軟起動裝置》,并且順利地通過了國家級檢測中心檢驗。本文的重點是設(shè)計交流電動機軟起動裝置中的核心控制器件――軟起動控制器。本文第一章首先闡述了電動機的軟起動技術(shù)及電動機軟起動技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。進一步提出電動機軟起動裝置中的核心控制器件――軟起動控制器的基本功能和設(shè)計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機的起動過程,及電機在運行中的短路、斷

3、相、過載等常見故障的電氣特性和保護原理。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)控制來控制電機的軟起動過程,為軟起動控制器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。本文第三章著重分析了軟起動控制器的硬件設(shè)計思路。介紹了硬件的整體設(shè)計及其各組成單元的設(shè)計。詳細闡述了MUC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換模塊的設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲的設(shè)計、液晶顯示模塊的設(shè)計、通信接口的設(shè)計、三相同步信號的采集與晶閘管相位觸發(fā)電路的設(shè)計、電流信號的采集與電流保護、硬件保護電路

4、的設(shè)計以及輸入輸出接口電路的設(shè)計,并給出了相應(yīng)的設(shè)計電路。本文第四章著重分析了軟起動控制器的軟件設(shè)計思路。根據(jù)電流信號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)計思路并給出了軟起動控制器的軟件流程圖,并對初始化、A/D轉(zhuǎn)換、按鍵設(shè)置、電壓同步信號的檢測、液晶顯示、故障處理、抗干擾措施等提出相應(yīng)的設(shè)計思路和流程圖。本文第五章介紹了針對本裝置進行的起動特性試驗和保護性能試驗的檢測方法及相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)和結(jié)論。以該軟起動控制