采用單片機(jī)AT89C51的三相異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器設(shè)計(jì)

　　這里所介紹的基于單片機(jī)AT89C5l的三相異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器從本質(zhì)上改善交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性，而且具有節(jié)電運(yùn)行、過(guò)流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、缺相保護(hù)等功能。

　　1 工作原理及硬件構(gòu)成

　　該軟啟動(dòng)器的硬件電路結(jié)構(gòu)框圖如圖1。

　　啟動(dòng)時(shí)(接到啟動(dòng)指令)，從單片機(jī)輸出口產(chǎn)生移相觸發(fā)脈沖，通過(guò)控制串接在三相異步電動(dòng)機(jī)繞組中的雙向晶閘管的導(dǎo)通角α，使之實(shí)現(xiàn)斜坡方式減壓?jiǎn)?dòng)。在電機(jī)運(yùn)行中，實(shí)時(shí)檢測(cè)電機(jī)功率因數(shù)，據(jù)此改變導(dǎo)通角α，實(shí)現(xiàn)節(jié)電運(yùn)行。過(guò)流與過(guò)載檢測(cè)采用常規(guī)電流互感器電路，經(jīng)整流、濾波、放大、A/D轉(zhuǎn)換及隔離后送人單片機(jī)，由軟件完成數(shù)據(jù)處理及判斷。缺相檢測(cè)采用同時(shí)檢測(cè)三相電源的方法以判斷缺相故障。每相檢測(cè)電路如圖2所示。在晶閘管導(dǎo)通期間，該電路Vo應(yīng)輸出高電平信號(hào)，否則該相缺相(電流為零)。各相的檢測(cè)信號(hào)也送入單片機(jī)進(jìn)行處理及判斷。

　　相位檢測(cè)與同步信號(hào)產(chǎn)生電路見(jiàn)圖3。A相電流、電壓信號(hào)經(jīng)光耦變?yōu)榉讲ê笏腿氘惢蜷T(mén)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器8253的通道0(工作于方式2)用于檢測(cè)A相電壓與電流的相位差，電壓過(guò)零時(shí)門(mén)控端GATE0得到高電平，開(kāi)始計(jì)數(shù)，電流過(guò)零時(shí)GATEo變?yōu)榈碗娖?，?jì)數(shù)停止。單片機(jī)在GATE。低電平期間讀出計(jì)數(shù)值則可得到電壓電流相位差。由8253的通道l、2(工作于方式5)延時(shí)實(shí)現(xiàn)觸發(fā)脈沖的移相控制，A相電壓過(guò)零為同步信號(hào)啟動(dòng)定時(shí)。通道l與單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T0配合控制l、2、3號(hào)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)刻，通道2與單片機(jī)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器T，配合控制4、5、6號(hào)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)刻，T0、T1定時(shí)時(shí)間均為3.3ms，它是利用前一次定時(shí)中斷啟動(dòng)下一次定時(shí)，而在一周期內(nèi)分別產(chǎn)生相差3.3ms的三個(gè)觸發(fā)控制脈沖。