基于ADμC841單片機的防爆軟起動綜合控制器的研究
發(fā)布時間：2020-10-27 01:37
在現代工業(yè)控制領域中,交流電動機的軟起動控制一直是個非常重要的研究課題,本文針對QJR-400?1140(660)礦用隔爆兼本質安全型交流電動機軟起動器的使用要求,開發(fā)出基于ADμC841單片機的防爆軟起動綜合控制器來作為QJR軟起動器的控制核心。同時該軟起動器已順利地通過了國家級檢測中心檢驗,其成果通過檢測鑒定被確立為河南省科學技術成果和河南省高新技術產品。 本文深入系統地研究了基于ADμC841單片機的QJR-400-1140(660)礦用隔爆兼本質安全型交流電動機軟起動器的綜合控制器,主要內容如下: 針對礦井防爆軟起動器的發(fā)展,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調節(jié)器,用轉速和電流構成雙閉環(huán)來控制電機的軟起動過程,為防爆軟起動綜合控制器研究提供了理論依據。 簡單的闡述了礦用隔爆兼本質安全型交流電動機軟起動器的主要工作原理,提出了主電路的設計方案、晶閘管的選擇、防爆結構設計,以保證滿足GB3836-2000、MT/T943-2005的要求。 以ADμC841單片機為中央控制單元,設計出一種新型智能化低壓軟起動綜合控制器。該裝置能完成電機的電壓斜坡起動、限流軟起動、轉矩控制軟起動以及工作中的漏電閉鎖、短路、過載、過壓、欠壓、相不平衡等故障進行保護。以大屏幕液晶顯示器實現了電網參數及起動參數的顯示,通過簡單的按鍵可輸入裝置的各項整定參數,實現電機軟起動的數字化。通過RS485通訊可以使多臺軟起動器組網,實現計算機集散控制。 對低壓軟起動器的二次側交流信號進行高速采樣,利用均方根算法獲取所需的電壓、電流、速度等參數,對所需控制量進行監(jiān)視、分析、統計和判斷,從而保證其保護功能的可信與可靠。同時對三相電壓進行同步監(jiān)測、分析并提供晶閘管主電路的觸發(fā)脈沖,以保證電動機按各種需要的軟起動過程正常起動。并對部分軟件模塊給出流程框圖或程序源代碼。 文中分析了礦井下生產環(huán)境存在的干擾源及所產生干擾信號的情況,針對不同特性的干擾信號,制定了相應的硬件、軟件和MCU防治措施。 以該綜合控制器為核心的防爆軟起動器性能穩(wěn)定,動作可靠,起動過程平穩(wěn),且操作簡便,顯示明了,具有傳統起動器無法比擬的實用性和可靠性。
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TP368.12
【部分圖文】：
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流調壓調速和 PID 原理2.5.1 三相交流調壓電路本軟起動器主電路在提供大電流時采用的是三相交流調壓中的相位控制交流壓方式。主電路中的是用三對反并聯晶閘管接成的三相三線交流調壓電路，電機負接成星形或三角形聯接，由于沒有零線，每相電流必須和另一相構成回路，應采用脈沖或雙窄脈沖觸發(fā)，如圖 2.4 所示。相位控制交流調壓電路是利用晶閘管進行調壓，即利用門極脈沖相位的變化來變端電壓的幅值。其輸出電壓大小由晶閘管的導通角決定，而晶閘管的導通角又與控制角有關�？刂平窃叫。敵鲈酱�。因此，只需在電動機起動過程中通過控制晶管控制角的大小，就可使電動機的端電壓和起動電流根據工作要求設定的規(guī)律進行化。這樣，電動機的起動方式和起動電流均可任意調整和設置，從而電動機可以獲優(yōu)良的起動過程。其實質是降壓起動，與傳統降壓起動不同之處是無機械觸點，起電壓和起動電流任意可調。因此軟起動可避免直接起動時強烈的起動電流沖擊。
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流調壓調速和 PID 原理2.5.1 三相交流調壓電路本軟起動器主電路在提供大電流時采用的是三相交流調壓中的相位控制交流壓方式。主電路中的是用三對反并聯晶閘管接成的三相三線交流調壓電路，電機負接成星形或三角形聯接，由于沒有零線，每相電流必須和另一相構成回路，應采用脈沖或雙窄脈沖觸發(fā)，如圖 2.4 所示。相位控制交流調壓電路是利用晶閘管進行調壓，即利用門極脈沖相位的變化來變端電壓的幅值。其輸出電壓大小由晶閘管的導通角決定，而晶閘管的導通角又與控制角有關�？刂平窃叫�，輸出越大。因此，只需在電動機起動過程中通過控制晶管控制角的大小，就可使電動機的端電壓和起動電流根據工作要求設定的規(guī)律進行化。這樣，電動機的起動方式和起動電流均可任意調整和設置，從而電動機可以獲優(yōu)良的起動過程。其實質是降壓起動，與傳統降壓起動不同之處是無機械觸點，起電壓和起動電流任意可調。因此軟起動可避免直接起動時強烈的起動電流沖擊。
2 電動機軟起動及保護原理分析統采用了三相平衡調壓式主回路，把六個反并聯的子線圈上，三只雙向晶閘管的觸發(fā)極受微電腦智能制，通過觸發(fā)電路的輸出改變晶閘管控制角的大小變電動機定子電壓的大小，使電動機的端電壓緩慢。如圖 2.5 所示。號如下：VT1 和 VT4 接 u 相，VT3 和 VT6 接 v 相、VT5 組成反向導通組，VT4、VT6、VT2 組成正
【相似文獻】
本文編號：2857827
【學位單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2006
【中圖分類】：TP368.12
【部分圖文】：
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流調壓調速和 PID 原理2.5.1 三相交流調壓電路本軟起動器主電路在提供大電流時采用的是三相交流調壓中的相位控制交流壓方式。主電路中的是用三對反并聯晶閘管接成的三相三線交流調壓電路，電機負接成星形或三角形聯接，由于沒有零線，每相電流必須和另一相構成回路，應采用脈沖或雙窄脈沖觸發(fā)，如圖 2.4 所示。相位控制交流調壓電路是利用晶閘管進行調壓，即利用門極脈沖相位的變化來變端電壓的幅值。其輸出電壓大小由晶閘管的導通角決定，而晶閘管的導通角又與控制角有關�？刂平窃叫。敵鲈酱�。因此，只需在電動機起動過程中通過控制晶管控制角的大小，就可使電動機的端電壓和起動電流根據工作要求設定的規(guī)律進行化。這樣，電動機的起動方式和起動電流均可任意調整和設置，從而電動機可以獲優(yōu)良的起動過程。其實質是降壓起動，與傳統降壓起動不同之處是無機械觸點，起電壓和起動電流任意可調。因此軟起動可避免直接起動時強烈的起動電流沖擊。
Fig .2.3 Owes presses the protection hardware diagram2.5 三相交流調壓調速和 PID 原理2.5.1 三相交流調壓電路本軟起動器主電路在提供大電流時采用的是三相交流調壓中的相位控制交流壓方式。主電路中的是用三對反并聯晶閘管接成的三相三線交流調壓電路，電機負接成星形或三角形聯接，由于沒有零線，每相電流必須和另一相構成回路，應采用脈沖或雙窄脈沖觸發(fā)，如圖 2.4 所示。相位控制交流調壓電路是利用晶閘管進行調壓，即利用門極脈沖相位的變化來變端電壓的幅值。其輸出電壓大小由晶閘管的導通角決定，而晶閘管的導通角又與控制角有關�？刂平窃叫�，輸出越大。因此，只需在電動機起動過程中通過控制晶管控制角的大小，就可使電動機的端電壓和起動電流根據工作要求設定的規(guī)律進行化。這樣，電動機的起動方式和起動電流均可任意調整和設置，從而電動機可以獲優(yōu)良的起動過程。其實質是降壓起動，與傳統降壓起動不同之處是無機械觸點，起電壓和起動電流任意可調。因此軟起動可避免直接起動時強烈的起動電流沖擊。
2 電動機軟起動及保護原理分析統采用了三相平衡調壓式主回路，把六個反并聯的子線圈上，三只雙向晶閘管的觸發(fā)極受微電腦智能制，通過觸發(fā)電路的輸出改變晶閘管控制角的大小變電動機定子電壓的大小，使電動機的端電壓緩慢。如圖 2.5 所示。號如下：VT1 和 VT4 接 u 相，VT3 和 VT6 接 v 相、VT5 組成反向導通組，VT4、VT6、VT2 組成正
【相似文獻】
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1 牛鑫;基于ADμC841單片機的防爆軟起動綜合控制器的研究[D];重慶大學;2006年
本文編號：2857827
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