3系统硬件配置异步电动机智能控制硬件设计.doc

3系统硬件配置 节能软起动实现了闭合无触点，大大加强了起动器的可靠性、安全性和适应能力，并提高了使用寿命和精度，便于实现多功能、高性能和免维护化等。同时，电子化的起动器节约了大量金属材料和贵金属该起动器通过程序降压起动，既改善了电动机起动时对电网的影响，降低了电动机起动自身所承受的校大机械冲击力，随着电动机起动升速，自动增加起动电压，使电动机加速起动。对风机、泵类及带负载起动的电动机起动性能优点显著。因起动升速平滑、无噪声、无振动、无火花，从而提高电动机及机械传动设备的可靠性和使用寿命 按上述方案设计的系统原理图，如图所示，主回路采用三相对称的?型连接，采用三只双向晶闸管实现调压。同时配有交流接触器，以便在更高电流时切换以节能。由于双向晶闸管不仅能用正脉冲触发，也能用负脉冲触发，故其触发电路可以大大简化，系统由主回路和控制回路两大部分组成。在主回路中，为防止误导通，线路采用两个措施： 每只双向晶闸管两端并接阻容吸收装置 信号灯OD、LD、HD除了做开关接停信号外，并兼做电动机断相能量释放辅助通道，系统的控制回路可由下述各单元电路组成。 2.1主回路 原理图见图2.1，电机、双向晶闸管成了主电路。因为晶闸管具有响应时短、效率高、无杆动部件、无火花、寿命较长，而且体积小、重量轻的特点。以它为主要元件制成的交流电力控制器，是一种较好的弱电控制信号与交流负载间的接口，所以本系统采用了三相平衡调压式主回路，把三只双向晶闸管串接在电动机的三相电路上，三只双向晶闸管的触发极受智能综合控制器中的自适应触发电路控制，通过触发电路的输出改变晶闸管控制角的大小来控制晶闸管的开通程度，从而改变电动机定子电压的大小来控制电动机的运行特性 主回路采用自动开关DW10-200B作过载，过压短路保护，同时快速熔断器作为过流保护。为防止误导通，双向硅两端并接阻容吸收装置。同时，配接交流接触器，以待负载超过40%In时切换以节约电能。 图2.1 2.2同 步 电 路 2.2.1原 理 图 图2.2 2.2.2工 作 原 理 由电源侧来的线电压信号经过2个电阻和1个二极管，变成半波交流信号。这个交流信号在正半波时触发光藕导通，从而使得右侧输入处于高电平信号；而当光藕左侧交流信号处于低电平时，光藕截止，那么右侧输出低电平。这样周而复始，输出的为周期等于电源周期的方波信号。而高低电平持续的时间也基本与电源侧正负交流信号所持续的时间大致相同。该方波分别接到74LS123的两个触发器输入端2和9上,通过2端输入的方波的上沿触发74LS123,在输出端13上输出一个脉宽由R1、C1确定的脉冲。三相过零器端经74LS123综合在一起经光电隔离送HIS.0入口产生中断,同时,输入端9端输出一脉宽由R2、C2确定的脉冲。这两个脉冲系列经74LS02后即形成交变信号的正负过零脉冲，三相综合经或门送给EXINT作为触发参考时间。 注：（参考“一种基于80C196KC的电子软起动器的软硬件实现”《电气时代》2004-4-P114。） 74LS123——双可再触发单稳态多谐振荡器。可在CEXT和REXT/CEXT之间外接一定时电容，为改善脉冲宽度的精度和重复性，可在REXT/CEXT和Vcc之间外接一电阻，并将RINT开路。为得到可变脉冲宽度，可在RINT(或REXT/CEXT)和Vcc之间外接一可变电阻。 74LS02——或非门 图2.3 2.3 8098最小系统电路 2.3.1工作原理图 图2.4 2.3.2 工 作 原 理 8051最小系统是指8051单片机及其外扩一片EPROM。EPROM（2764）的低8位由单片机总线P3.0-P3.7经74LS373锁存器提供高电压，利用接口P4.0-P4.4提供。P3、P4所提供的内容先代表片外存储器的地址总线，当P3和P4共同指出地址后，P3还要成为数据总线，故要用一个地址锁存器来锁存P3第一次提供的状态。8098无片内EPROM，所以必须外接程序存储器，只存放程序和表格。 注：（参考孙和平、杨宁、白晶编著《单片机原理与接口技术》P369） 2764——紫外线擦除的可编程只读存储器芯片。28脚双列直插式封装。工作电流75mA，待机状态电流35mA，读出时间最大250ns。 74LS373——八缓冲器/线驱动器/线接收器（地址锁存器） 2.4 反相、断相运行检测电路 2.4.1 工作原 理 图 图2.5 2.4.2 工作原理 当正确连接时，即供电电网的三相按U、V、W的顺序分别接到晶闸管的阳极、栅极和阴极时，通过晶闸管平均值较大（因为在某相的半个周期内晶闸管是接通的），这使得输出为一周期固定（20ms）的宽脉冲，其脉冲宽度为9ms。如不正确，那么将使晶闸管倒通时