电机软启动器的研究

134科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011NO.09SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION动力与电气 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 软启动器是一种具有多项保护功能的新型电机控制装置，其特点是电动机转矩近似与定子电压的平方成正比，用软启动器起动电机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直至晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上。在电动机软启动装置工作中,特别是同步电动机软启动器主要是基于自控式同步电动机原理。而自控式同步电动机主要由交-直-交电流型晶闸管变流器、同步电动机、转子位置检测器及控制回路构成。本文从同步电动机软启动器的硬件设计和软件设计方面进行了相应的研究。1软启动简述1.1软启动的特性(1)启动电流以一定的斜率上升至设定值，对电网无冲击。(2)启动过程中引入电流负反馈，启动电流上升至设定值后，使电机启动平稳。(3)不受电网电压的影响，由于软启动上电流为设定值，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可启动电流恒指，保证电机正常启动。(4)针对不同负载对电机的要求，可以无级调整电流设定值，改变电机启动时间，实现最佳启动时间控制。1.2软启动的类型(1)不限流软启动：启动时，使启动电流以一定斜率不断上升，直至启动完毕。(2)阶跃恒流启动：启动一开始在极短的时间内，使晶闸管接近全导通，然后恢复到较小导通角进行正常恒流软启动。(3)小斜率软启动：这种启动特点是电流上升速率缓慢，适应场合为对电机转矩、速度敏感的场合。(4)恒流软启动：启动时，电流以一定斜率上升至设定值，其后维持恒定，直至启动完毕。2软启动器控制系统的硬件设计2.1主回路及控制系统的电气连接在软启动器的主回路结构中,起动器输入端通过限流熔断器和主隔离开关连接到电网,输出端由起动接触器连接到电动机。并网接触器与起动器并联,起动结束后由电网直接供电。针对现实应用中常见的起动多台电动机的需求,软启动器很容易实现一拖多的功能。2.2信号调理 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 的设计各种电量信号准确无误的获取是控制系统正常工作并得以提高性能的前提。针对本控制系统,需要的电压和电流信号主要有网侧三相线电压,电机侧三相线电压,母线电流和电机侧两相相电流。高电压情况下电压测量使用电压互感器,高压互感器一般输出量程电压有效值100V左右,再通过高灵敏度电流互感器和运算放大器网络组成的电压隔离信号调理电路,最终输出适于AD模块接收的电压范围。DVDI001可以提供较高隔离电压,较好的线性度和极小的相移,精度完全满足要求。对于系统中直流和方波电流信号检测采用输出电流信号的霍尔型电流互感器,因为输出电流信号时的零点更准确并且不容易出现漂移。电流经过取样电阻后经过差分放大器作为第一级调理网络输出极限为3V的电压信号,电路输出电压输入下级高精度的仪用运放组成的二级运放网络,二级运放网络被放置到DSP板直接输出到DSP的ADC引脚。2.3控制单元的硬件设计根据自控式同步电动机的运行特点,控制核心采用了高性能的电机控制专用DSP芯片和低功耗的CPLD的组合。TMS320F2812数字信号处理器是TI公司最新推出的32位定点DSP控制器,是目前控制领域最先进的处理器之一。其频率高达150MHz,大大提高了控制系统的控制精度和芯片处理能力。TMS320F2812芯片基于C／C++高效32位TMS320C28xDSP内核,并提供浮点数学函数库,从而可以在定点处理器上方便地实现浮点运算。在高精度伺服控制、可变频电源、UPS电源等领域广泛应用,同时是电机等数字化控制产品升级的最佳选择。TMS320F2812DSP集成了128kB的闪存,可用于开发及对现场软件进行升级时的简单再编程。优化过的事件管理器包括脉冲宽度调制产生器、可编程通用计时器,以及捕捉译码器接口等根据控制信号的输出特点,晶闸管的触发信号采用双脉冲或脉冲串的形式。3同步电动机软启动器的软件设计3.1软启动器的软件结构嵌入式系统应具有的特点是：高可靠性,在恶劣的环境或突然断电的情况下,系统仍然能够正常工作,许多嵌入式应用要求实时性,这就要求嵌入式操作系统具有实时处理能力,嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是具体产品同步进行,嵌入式系统中的软件代码要求高质量、高可靠性,一般都固化在只读存储器中或闪存中,也就是说软件要求固态化存储。嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛,尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。但是,软启动器控制系统相对来讲还是一种功能单一的系统,系统根据采集的电量信号进行处理计算得出整流和逆变控制器的触发角,捕获电压过零点时刻后根据触发角进行延时,延时时间结束后触发相应晶闸管等。3.2控制策略的实现3.2.1电量信号的检测及处理由于处理器速度较快,可以选择较高的采样频率。采样频率可以设为18kHz,即每个周波采样360个点。在AD中断处理函数中,将各采样值同1.5V抬升电平的采样电机软启动器的研究刘瑜(中冶东方工程技术有限公司内蒙古包头014010)摘要：在我国现代的工业控制领域,电动机的软启动控制是极其重要的一个环节,由于其具备冲击电流小、起动平稳、节能和无触点等特点,在电气传动中得到广泛的应用。由此可见,软启动装置进行一定的研究是非常必要,本文就电动机软启动装置的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 进行了相应的研究。关键词：同步电动机软启动器控制系统中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)03(c)-0134-02Abstract:inourcountry'smodernindustrialcontrolfield,motorsoftstart-upcontrolisoneofthemostimportantonelink,duetoitssmall,startingwithimpulsecurrentsmooth,energysavingandnon-contactcharacteristics,suchasinelectricaltransmissionwidelyapplied.Thus,softstart-upequipmentmuststudyisverynecessary,thispapermotorsoftstarterissuesforthecorrespondingresearch.KeyWords:Synchronousmotor;Softstarter;Controlsystem(下转136页)136科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2011NO.09SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION动力与电气工程性和水的回收率。一般情况是，提高操作压力会使产水量增大，但压力过大又会因膜受到压力而使透水量下降。膜压实后，通水率减小了膜的效率降低了，会造成生产经济损失。(3）运行温度。膜是有机物也符合热胀冷缩，温度高了，就会膨胀。但是有机膜的水解速度和温度有关，温度越高越容易水解。所以膜的透水量是随水温的增高而增大的，但也加快膜的水解速度，且使有机膜变软，易于压实。所以，对于有机膜来说，通常将温度控制在约20℃～30℃范围为好。(4）严格控制入口水质。监测污染指数，定期检查、及时更换精密过滤器滤芯，防止滤芯因安装或质量问题发生泄露所引起的反渗透膜的颗粒污染．当精密过滤器进出口压差大于0．1MPa时，应更换滤芯．运行时还应经常检查精密过滤器内是否有气体，不能将空气带入反渗透膜。(5）监督脱盐率及压差等指标变化，判断反渗透运行状态，及时进行必要的清洗。(6）注意防止浓差极化。在反渗透过程中，膜 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面的浓水与进水之间有时会产生很高的浓度梯度，这种现象称为浓差极化。产生这种现象时，在膜表面会形成一层浓度比较高、比较稳定的所谓“临界层”，它妨碍反渗透过程的有效进行。这是因为，浓差极化会使膜表面溶液渗透压增大，反渗透过程的推动力会降低，导致产水量和脱盐率均降低。浓差极化严重时，某些微溶盐会在膜表面沉淀结垢。为避免浓差极化，有效的方法是使浓水的流动始终保持紊流状态，即通过提高进水流速来提高浓水流速的方法，使膜表面微溶盐的浓度减少到最低值；另外在反渗透水处理装置停运后，应及时冲洗置换浓水侧的浓水。4.3反渗透系统停运保护(1）停机5h～10h:启动预处理系统及加药设备，生水冲洗5min～10min。(pH:2～11)。(2）停机1天以上:启动淡水泵，用淡水冲洗5min～10min，每隔8h冲洗一次。(≤0.42MPa)。(3）长期停运应加甲醛保护。4.4及时进行反渗透系统的化学清洗判断化学清洗的标准：产水率较常态化降低10%；脱盐率较常态化下降5%；压差比基准状况上升15%，如已达化学清洗指标应及时分析原因进行清洗。（常态化：设计正常情况；基准状况：为最初24至48小时操作的性能）。5反渗透膜污染类别及处理方法(1)金属氧化物污染，如铁污染，可采用0.2mol/L的柠檬酸铵，pH＝4～5并以15L/min流量循环清洗；(2)膜表面结垢，如钙的沉积物，可以用1％～2％的盐酸以5L/min流量循环清洗；(3)有机物、胶体的污染，可以采用EDTA，磷酸钠（十二烷基磺酸钠）并用氢氧化钠调节pH为10左右，以40L/min流量循环清洗；(4)细菌污染，可以用1％的甲醛溶液以15L/min流量循环清洗。在循环清洗时，维持系统压力在0.4MPa,清洗温度不应超过40℃，清洗过程中应检测清洗液pH值、颜色变化等。6结语反渗透技术因具有特殊的优越性而得到日益广泛的应用，但仍有可能因各种因素而使其遭受损害，所以要做好运行维护，及时发现运行参数的变化并调整设备运行工况，尽量避免出现严重问题，确保反渗透系统长期、安全、稳定地运行。参考文献[1]冯逸仙.反渗透水处理系统工程[M].中国电力出版社,2005.[2]冯逸仙,杨世纯.反渗透水处理[M].中国电力出版社,1997.值相减的到该信号的有效值,结果为有符号数。然后将结果更新到相应的变量和相关数组后,退出中断。3.2.2整流和逆变桥的控制整流桥和逆变桥的结构对称,控制 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 也基本一致。对于整流桥的控制,主要完成移相触发功能,即模块的输入变量为触发角和三相输入线电压过零时刻,输出为相应桥臂的触发脉冲信号。对于逆变桥来讲,同样是根据换流超前角的要求,以三相输出线电压过零点为时基信号输出触发脉冲。下面以整流桥为例说明控制过程。整流桥由EVA控制实现。使用Timer1作为主定时器,提供过零捕获和触发延时控制的时间刻度,周期设为电网周期的3到4倍同时设置周期寄存器的值为0x0FFFF。Timer2提供整流桥相关电量采集AD转换启动信号,从而控制采样周期。捕获模块提供三相输入线电压的过零捕获,当检测到线电压过零时,捕获模块自动记录过零时刻Timer1的计数值。3.2.3中高转速的无机械位置传感器实现自控式同步电动机端电压实际并非理想的正弦波,端电压中谐波分量之丰富使得一切以理想波形为基础的端电压检测电路无法实用。自控式同步电动机端电压谐波主要分如下。（1）300Hz谐波。交一直一交自控式同步电动机的功率输入来源于电源侧全控桥的输出,在整流桥输出电压中存在着6倍电源频率(300Hz)的脉动分量,这将使逆变桥输入电压、电机端电压存在相应的分量。（2）齿谐波及非正弦分量。（3）换流压降。自控式同步电动机逆变桥晶闸管换流时,换流压降直接影响电机端电压,电机两相被两个导通的晶闸管所短路,形成换流压降,电机端电压产生凹坑。4结语综上所述,同步电动机在高压大功率的领域中具有不可替代的地位,但是同步电动机的软启动中一些问题还没有得到较为有效的解决,随着电力电子器件制造水平的不断提高,相信在不久的将来同步电动机的软启动问题会得到不断的完善。参考文献[1]许宏纲.软启动器原理及应用[J].能源技术,2002(6).[2]高越农,李月英.电动机软启动应用中的几个概念问题[J].电气技术,2008(4).[3]韩学莉.软启动工作原理及应用[J].电气开关,2008(6).[4]庞元俊,于励鹏,王佳.电动机软启动技术与应用[J].矿山机械,2007(11).[5]成旭晟,刘鹏飞.晶闸管软启动系统分析及仿真[J].中国高新技术企业,2008(23).[6]陈小梅.异步电动机的软启动技术[J].科技资讯,2008(5).(上接134页)