现场可编程门阵列在异步电动机软起动及节能方面的应用.PDFVIP

北方交通大学学报980624 北方交通大学学报 科技期刊 JOURNAL OF NORTHERN JIAOTONG UNIVERSITY 第6期1998年12月 第22卷(总第82期) 现场可编程门阵列在异步电动机 软起动及节能方面的应用 王　昕　汪至中　姜学东 (北方交通大学机械与电气工程学院，北京 100044) 摘　要　介绍了现场可编程门阵列（FPGA ）器件在异步电动机软起动及节能控制中的设计 和实现方法，并就FPGA 的特点、电子设计自动化（EDA ）环境下的设计流程等问题进行了 深入的讨论.仿真结果证明，该方案具有良好的软起动和节能效果. 关键词　现场可编程门阵列　电子设计自动化　电动机　软起动　节能 分类号　TM301.2　TP391.72 Application of FPGA on Soft-Starting and Energy-Saving of Asynchronous Motor Wang Xin　Wang Zhizhong　Jiang Xuedong (College of Mechanical and Electrical Engineering, Northern Jiaotong University,Beijing 100044) Abstract　The design and implemental methods of Field Programmable Gate Array device （FPGA ） on soft-starting energy-saving of asynchronous motor are introduced in this paper. The features of FPGA and the design flow-process of Eletronic Design Automatization （EDA ） are deeply discussed. The result of simulation proves this project has good performance. Key words　FPGA　EDA　motor soft-starting　energy-saving 　　 　　新型异步电动机软起动及节能控制器大多采用晶闸管三相交流调压电路，相对于变频 调速设备，它具备结构简单、使用可靠、投资少、易维护等优点, 在大功率异步电动机上的 应用越来越广.但是现有的系统大多存在一些不足，如控制装置体积较大、控制精度不高、 人机界面简单、智能化程度低等.笔者利用FPGA技术和EDA工具，选用XILINX公司的 XC4010E-PQ160器件, 以该芯片为核心，研制的异步电动机软起动及节能控制器，较好地克 服了以上缺点，更适合实际应用的需要. 1　异步电动机软起动节能调节系统概述 1 　　图 1为系统原理框图.本系统采用的触发电路是CA6100 晶闸管通用触发板 ［］. file:///E|/qk/bfjtdxxb/980624.htm（第 1／5 页）2010-3-22 15:18:25 北方交通大学学报980624 图1　软起动节能控制原理框图 CA6100触发板中的Vout为0～5 V的控制电压信号输入端，通过缓冲放大后加入锁相环路， 使输出脉冲的移相范围在0°～150°之间可调；COM为信号地；i1为立即停止控制端（低电平 有效），A 、B 、C分别为三相电压同步信号，PL为缺相信号输出端（低电平有效）. 　　软起动节能控制系统的核心是如何精确地控制晶闸管的导通角，满足自动调节电压、 电流的目的，实现软起动和节能.该调节器采用恒流软起动来减少被控电动机的起动电流， 最大起动电流不超过额定电流的3倍，起动平滑，无火花，减少了对电网的电流冲击和对设 备的转矩冲击