异步电机软启动器数字控制系统分析与设计.ppt

学海争锋汇报 异步电机软起动器 数字控制系统分析与设计 汇报主要内容 三相异步电机软起动器简介 系统组成与框图 分级变频软起动原理简述 MATLAB仿真设计与分析 系统硬件设计 系统软件设计 实验平台搭建 分析、总结、展望 异步电机软起动器简介 ——为什么要软起动 交流异步电机在额定电压空载起动(直接起动)时电流通常为额定电流4-7倍，过大电流破坏损伤绕组绝缘，缩短电机寿命。 特别是对于高压电机来说，过大的起动电流会使得电网电压急剧下降从而导致同一电网上其它设备不能正常运行，甚至使电网失去稳定造成更大的事故。 为了克服起动电流大的弊端通常采用降压起动方式起动，传统的降压起动包括:定子串电阻/电抗软起动、频敏变阻器软起动等，具有体积重量大、占地面积广、技术含量比较低的弊端但都不产生谐波。 在降压起动中由于转矩大小跟电压平方成正比，所以电压降低一点转矩下降得更多，从而起动转矩更小。 异步电机软起动器简介 ——软启动器示意图 异步电机软起动器简介 ——软起动方式 软起动方式 适用情况 优缺点 限流软起动 轻载启动的风机、泵类等。 启动电流小，对电网冲击小 损失启动转矩，启动时间长 斜坡电压软起动 常用开环启动方式 启动时间短 启动转矩小，电流相对较大 转矩控制软起动 主要用于重载 启动平滑，对电网网冲击小 启动时间长 转矩加突跳控制软起动 主要用于重载（克服静摩擦力） 缩短启动时间 辅助跳变冲击电网 分级变频软起动原理简述 分级变频软启动法主要用于需重载或满载启动的设备，因为电动机的启动转矩与电压的平方成正比，与频率成反比，若采取降压启动，则启动转矩也会相应大幅度下降，只有将频率也相应的降下来，才可实现高转矩的启动。 采用分级变频的方式，虽然频率不是平滑的从0Hz变化升至50Hz，但启动时是以低频率一级一级的上升，提升了启动转矩，可以重载启动，并且可在原有硬件的基础上实现，有较好的经济性。 分级变频软起动原理简述 二分频初相为0° 三分频初相为0° 各级分频对应的电压和相控角 系统组成与框图 MATLAB仿真设计与分析 ——直接起动 MATLAB仿真设计与分析 ——斜坡电压软起动 MATLAB仿真设计与分析 ——限流软起动PID/模糊控制 MATLAB仿真设计与分析 ——分级变频软起动（未完成） 系统硬件设计 ——DSP电路 系统硬件设计 ——DSP-PCB 系统硬件设计 ——FPGA电路 EP1C6Q240 系统硬件设计 ——FPGA顶层 系统硬件设计 ——脉冲发生模块VerilogHDL 系统硬件设计 ——晶闸管驱动电路 系统硬件设计 ——同步信号生成电路 系统硬件设计 ——电源电路 系统软件设计 主程序流程图 分级变频算法流程图 系统软件设计 ——菜单程序的基本思路 利用结构体，定义菜单，包括菜单显示内容，显示坐标，背景色，编号等； 利用指向函数的指针，进行各级菜单下按键功能的重定义； 定义菜单结构体指针，在主程序中判断当前菜单，前级菜单，后级菜单等，只需将结构体指针指向相应的结构体； 清除从菜单显示，菜单初始化函数，可以作为菜单公用函数； 系统软件设计 ——VB上位机软件初步 实验平台搭建 ——实验平台搭建 实验平台搭建与波形 ——实验平台各部分 解决分级变频软启动仿真模型中的问题； 各级频率优化组合与切换； 电压电流有效值的测量问题，实现闭环启动； 保护电路+相序检测电路； 设计+实验—人机界面问题； 充分利用串口+计算机，系统的综合调试； 分析、总结、展望 谢谢各位老师和同学！