单片机控制交流电动机软启动开题报告副本.docVIP

本科毕业设计开题报告 题 目：单片机控制交流电动机软启动装置设计 专 题： 院 （系）： 电气与信息工程 班 级： 自动化07-6班 姓 名： 学 号： 指导教师： 、 教师职称： 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告 ? 题 目 单片机控制交流电动机软启动装置设计? 来源 1、研究目的和意义 异步电动机在直接启动时瞬时冲击电流很大, 这对电网造成冲击, 并且启动时转矩冲击也很大, 直接影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此急需一种可以改善启动过程的设计来达到优化的作用。软启动用在电动机启动时，通过逐渐增大晶闸管的导通角来逐步增大启动电压，控制电机的启动电流不超过设定值，从而使得电机平稳的启动，减小对电网的冲击。课题采取单片机来控制，似的该装置结构小巧、运行速度快、价格低，多功能、多用途，可以提高精度，使启动具有可预测性、可控制性、可调整性、可重复性。 2、国内外发展情况(文献综述) 1）国外软启动技术现状 国外的一些学者及大公司都在致力于开发适合普通三相异步电机的专用软启动控制器，很多学者在这方面做了大量工作。国外软启动的产品主要是固态软启动装置，即晶闸管软启动和兼做软启动的变频器。在生产工艺有调速需求时，采用变频装置，无调速要求的场合，轻载启动采用晶闸管软启动，负载功率比较大或重载启动的场合采用变频软启动，晶闸管软启动装置是发达国家的主流产品。自1970年以来，国外对晶闸管三相交流调压技术进行了广泛研究，在工业领 域得到了广泛应用，在某些领域应用显示出独特的技术优势。如，美国AB公司生产的315-2000KW的交流调压式电力电子软启动器。英国的CT公司，法国的TE公司，德国的AEG公司以及欧洲的ABB公司等均推出了软启动器系列产品。 控制理论和微电子技术的发展。矢量控制、磁通控制、转矩控制、模糊控制等新的控制理论为高性能的变频器和软启动器提供了理论基础，16位、32位高速微处理器，信号处理器DSP，专用集成电路ASIC的快速发展为实现软启动器高精度多功能化提供了途径。 2）国内软启动现状 我国对晶闸管软启动器的研究始于90年代，一些研究机构对此技术有一定研究成果。国内全数字晶闸管软启动产品的生产厂家，其产品均是对国外产品一定程度的仿制，而且多为低压产品，自己研制生产的高压软启动装置基本上处于起步阶段。技术状况如下: (1)软启动器的整机技术落后; (2)软启动产品所用半导体功率器件制造业几乎是空白，尤其是高电压、大电流的电力电子器件诸如门级可关断(GTO)晶闸管、绝缘栅双级晶体管(IGBT)、门极换流晶闸管(GCT)等尚未研制成功。 (3)相关配套产业及行业落后。 (4)可靠性及工业水平低。 我国电动机软启动装置方面需要电动机启动调速，而资金、技术不十分雄厚的企业，采用国外变频启动调速价格十分昂贵，而且进口晶闸管元器件使用一段时间后特性参数会发生变化导致整串元器件损坏。 3、研究/设计的目标： 4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）： 1、从理论上分析三相异步电动机的启动过程，分析得出异步电动机启动性能的改善可以通过改变所加电压来调节，然后分析各种传统电压方案的原理及利弊。 2分析三相调压电路的特点，选择一种典型的调压电路作为三相异步电机软启动器的主电路。在此基础上深入分析三项调压电路软启动器的基本原理。 3、应用MATLAB/SIMULINK软件搭建异步电动机通过三相全控晶闸管控制的仿真模型，进行在不同触发角下的电动机的两端线电压及定子电流的仿真实验。 4、对软启动器的硬件组成进行详细的分析和设计，同时介绍控制系统的软件设计思想、控制算法和软件实现。 6、方案的可行性分析： 现今单片机的发展已经趋于成熟，多功能、多选择、高速度、低功耗、低价格、扩大存储容量和加强I/O功能及结构兼容是单片机的发展方向，可以选出一种单片机型号来控制电流、电压。交流电动机的软启动方式也是现今研究的一个方向，国内有许多软启动的产品，软启动的方法也有多种，根据已有经验选择合适的器件，搭配合理的电路配以单片机的控制，可以使起动时的调压更准确快