微机控制节能型感应电动机软起动 (2000年)

根据提供的文件内容，本文介绍了一种利用PIC16C71单片机控制的节能型感应电动机软起动器的设计。软起动器主要应用于水泵、风机类等电机设备，通过控制三相交流调压器的输出电压，从而降低电机起动时的电流冲击，以实现平稳起动和节能的目的。接下来将详细分析该软起动器的核心知识点。 知识点一：感应电动机的起动问题 感应电动机在直接启动时会产生较大的起动电流，这对电网稳定和电动机寿命都是不利的。该软起动器采用软起动技术，通过逐步提升电压，使电机逐渐加速至额定转速，减少起动电流对电网的影响，避免起动过程中对机械部件产生冲击。 知识点二：PIC16C71单片机的作用 PIC16C71单片机作为控制核心，能够实现对可控硅触发角α的精确控制。单片机通过接收外部信号和处理内部程序，能够实时调整输出电压，保证电机按照预定的起动特性平稳运行。 知识点三：可控硅触发角控制原理 可控硅触发角α的控制是通过改变三相交流调压器的输出电压实现的。通过调节α值，可以控制调压器输出电压的大小。当α值较小时，可控硅导通角增大，输出电压增加；反之，α值增大时，导通角减小，输出电压降低。 知识点四：同步电路的设计 同步电路确保触发脉冲与主电路的电源电压相位保持一致，这对于可控硅的正常工作至关重要。同步电路通常由光电耦合器件构成，可以有效隔离高压和低压部分，保证信号同步稳定。 知识点五：硬件电路的组成 硬件电路由控制电路和主电路组成，控制电路以PIC16C71单片机为核心，还包括输入输出接口电路、同步电路和可控硅驱动电路等。主电路则涉及三相双向可控硅，它们接成三相三线调压电路。 知识点六：节能控制分析 在电动机处于额定负载下，保持高效率和功率因数的最佳方式是转差率在0.01~0.05之间。而在轻载条件下，适当降低定子电压能够提高电机的机械效率和功率因数，实现节能效果。 知识点七：起动方式控制程序 微处理器可以设计实现异步电动机交流软起动开关，内置限流起动和电流渐增起动两种控制方式，适应异步电机在不同负载下的起动需求。 知识点八：电流检测与保护 电流检测电路在电机起动时采样主电路的电流值，将其转换为数字量后与设定值进行比较。当检测到电流超载时，系统会进行相应保护动作，如停机或发出中断请求。 知识点九：起停控制及起动特性设置 起停控制及起动特性设置电路可以通过特定的控制键（如SET、H/A、L/V、K/S）来设置，包括对电机起动所需的各种参数进行配置，以及控制电机的起动和停止。同时，设置电路也会根据不同的起动特性曲线要求设置初始给定电压。 知识点十：软起动器的节能效果 软起动器不仅能够减少电动机起动过程中的电流冲击，还能够在电动机轻载或空载时，通过降低电机电压来实现节能控制，提高整体的能源利用效率。 这种基于PIC16C71单片机的软起动器在技术上是可行的，可以有效解决传统感应电动机起动带来的问题，并通过智能化控制实现节能，提高电机运行的稳定性和效率。