如何确定三相触发脉冲的相序主电路输出的三相相序能任意改变吗?
摘 要:论述了异步电动机的新型电子软启动器的设计及其原理,提出利用PIC单片机控制集成脉冲触发
器TC787A的移相电压来产生6路脉冲触发晶闸管,实现电机的软启动;在电机启动与运行过程中利用单片机
对常见电机缺楿、过载故障进行循环检测,保护电机.
关 键 词:三相异步电动机;软启动;单片机;脉冲触发器
异步电动机在直接启动时瞬时冲击电流很大
(可达额定電流的5~7倍),这会对电网造成很大
的冲击,并且启动时转矩冲击也很大(可达额定转
矩的2倍以上),直接影响电动机本身及其拖动设
备的使用寿命.传统嘚降压启动能在一定程度上
减小启动电流,但不能消除由触点切换带来的冲
运用串接于电源与被控电机之间的软启动
器,控制其内部晶闸管的導通角,使电机输入定子
电压从零以预设的函数关系逐渐上升,直到启动
结束,赋予电机全电压,即为软启动.与其他减压
启动(如星—三角启动、自耦减压启动)相比,软启
动器具有启动转矩小、启动电流小、启动时间短、
对电网的冲击小等优点,提高了供电质量,同时提
近年来,一种以单片机為控制核心,采用双向
晶闸管(或反并联晶闸管)为主控回路的新型电动
机电子软启动器以其控制方式灵活简便、对系统
冲击小、兼有节能控制模式和多种保护等诸多优
点,正逐步取代传统电动机启动装置.
本文所设计的电动机电子软启动器由3对反
并联晶闸管构成三相交流高压主电路、微处理器、
信号采集、保护环节构成.控制器通过PIC16C74A
单片机控制集成触发器TC787A的移相输入电压
在TC787A中产生6路触发脉冲,送到3对反并联
晶闸管,实现电動机的无触点软启动,并且在电机
启动及正常运行过程中对故障进行循环检测,保
电子软启动系统硬件由主电路及其保护电
路、脉冲产生电路忣隔离放大电路(TC787A及其
外围电路)和单片机控制电路(PIC16C74A及其外
图1为电子软启动器的主电路简图.
主电路中包括晶闸管的过压、du/dt、di/
dt保护电路和电动机嘚过载、缺相、过流保护电
路等.图2为电子软启动器硬件结构框图.
电子软启动器的系统原理图框图如图3所
电子软启动器的单相电路图如图4所礻.
每相电源经由两面3个反并联晶闸管送到
机,两管分别在正负半周导通.显而易见,这就是
典型的恒频调压线路,改变晶闸管的控制角α,
即可改变電机端电压,最终达到控制电流和转矩
该启动器采用了先进的PIC单片机
制电路核心采用PIC16C74A单片机,使得触发脉
冲的产生和启动过程控制集中在单片機内完成,
大大简化了系统结构和外围电路,提高了装置工
作的可靠性及系统的响应速度.TC787适用于主
功率器件是晶闸管的三相全控桥或其他拓扑電路
结构的系统中作为功率晶闸管的移相触发电路,
并参照国外最新集成移相触发集成电路而设计的
单片集成电路.它可单电源工作,亦可双电源工
作,主要适用于三相晶闸管移相触发和三相功率
晶体管脉宽调制电路,以构成多种交流调速和变
流装置.它们是目前国内市场上广泛流行的
TCA785忣KJ(或KC)系列移相触发集成电路的换
比,具有功耗小、功能强、输入阻抗高、抗干扰性能
好、移相范围宽、外接元件少等优点,而且装调简
便、使鼡可靠,为提高整机寿命、缩小体积、降低成
本提供了一种新的、更加有效的途径.芯片单双
V.三相触发脉冲调相角可在0~80°连续同步改
变.识别零點可靠,可方便地用作过零开关.器
件内部设计有交相锁定电路,抗干扰能力强.可
用于三相全控触发(6脚接VDD),也可用于三相半
控触发(6脚接地).电路具有輸出保护禁止端,可
在过流过压时保护系统安全. TC787输出为调制
脉冲列,适用于触发感性负载. TC788输出为方
波,适用于驱动三极管电路. A型器件典型应用
于哃步信号为50 Hz,B型器件典型应用于同步信
号为400 Hz.调制脉冲或方波的宽度可根据需要
该启动器的触发电路包括PIC单片机控制电
路、键盘及LED显示电路、A/D、D/A转换电路、电
流电压检测电路、缺相检测电路等.
电子软启动器的触发电路如图5所示.
程序软件采用模块化结构,分别由主控程序、显示
程序、数据采集程序、缺相检测程序、电流电压检
测程序及中断服务程序等程序模块组成,下载到
单片机中的执行文件长度7.5 KB,软件流程如图
电动机茬启动时需要随着电机转速的升高而
不断地调整晶闸管的触发角,从而调整加在电机
定子上的电压(由低到高).而晶闸管的触发角需
要脉冲触发器TC787A所发出的脉冲来控制.通
压,即可控制TC787A发出所需要的脉冲.晶闸管
结束.电机的整个启动时间为24 s.
在电机启动和正常运行的过程中,PIC单片
机自带的数模转换器(3个模拟输入通道对应主
电路中的A、B、C三相,同时只有一个通道工作)
每隔65 ms就依次循环检测系统主电路中A、B、
C三相中一相的电流.当检测箌某一相中电流(任
一相)为零(缺相时)或者大于设定的1.2倍的电
机额定电流(过载时)时,单片机立刻输出一高电
平执行信号到执行机构(继电器),执行机構在60
s内(60 s是根据电机过载特性设置的)切断电源,
集成脉冲触发芯片TC787A,该电子软启动装置具
有启动电流小,可减小对电网的冲击,减少对机械
设备的振動,同时具有节能及对电动机多功能保
护等特点.因此电子软启动装置是自耦减压启动,
星—三角启动等传统启动设备的理想换代产品,
是一种具啟动、节能、保护三位一体化的新技术.
该启动器启动Y132M-4TH型三相异步电动
不加软启动时启动,瞬时最大电流为75 A,使用
该启动器后最大启动瞬时电流為40 A,减小了冲
击,从而提高设备的可靠性和使用寿命.具有较好
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