采用單片機AT89C51的三相異步電動機軟啟動器設計

　　這里所介紹的基于單片機AT89C5l的三相異步電動機軟啟動器從本質上改善交流電動機的啟動特性，而且具有節(jié)電運行、過流保護、過載保護、缺相保護等功能。

　　1 工作原理及硬件構成

　　該軟啟動器的硬件電路結構框圖如圖1。

　　啟動時(接到啟動指令)，從單片機輸出口產生移相觸發(fā)脈沖，通過控制串接在三相異步電動機繞組中的雙向晶閘管的導通角α，使之實現斜坡方式減壓啟動。在電機運行中，實時檢測電機功率因數，據此改變導通角α，實現節(jié)電運行。過流與過載檢測采用常規(guī)電流互感器電路，經整流、濾波、放大、A/D轉換及隔離后送人單片機，由軟件完成數據處理及判斷。缺相檢測采用同時檢測三相電源的方法以判斷缺相故障。每相檢測電路如圖2所示。在晶閘管導通期間，該電路Vo應輸出高電平信號，否則該相缺相(電流為零)。各相的檢測信號也送入單片機進行處理及判斷。

　　相位檢測與同步信號產生電路見圖3。A相電流、電壓信號經光耦變?yōu)榉讲ê笏腿氘惢蜷T，定時/計數器8253的通道0(工作于方式2)用于檢測A相電壓與電流的相位差，電壓過零時門控端GATE0得到高電平，開始計數，電流過零時GATEo變?yōu)榈碗娖剑嫈低Ｖ埂纹瑱C在GATE。低電平期間讀出計數值則可得到電壓電流相位差。由8253的通道l、2(工作于方式5)延時實現觸發(fā)脈沖的移相控制，A相電壓過零為同步信號啟動定時。通道l與單片機的定時/計數器T0配合控制l、2、3號晶閘管的導通時刻，通道2與單片機的定時/計數器T，配合控制4、5、6號晶閘管的導通時刻，T0、T1定時時間均為3.3ms，它是利用前一次定時中斷啟動下一次定時，而在一周期內分別產生相差3.3ms的三個觸發(fā)控制脈沖。