基于单片机的新型异步电机节能控制器研究

基于单片机的新型异步电机节能控制器研究作者：张震，谢利理，郑伟，ZHANGZhen，XIELI-li，ZHENGWei作者单位：西北工业大学自动化学院,西安,710072刊名：微处理机英文刊名：MICROPROCESSORS年，卷(期)：2009，30(2)被引用次数：0次参考文献(5条)1.李海发.王岩电机与拖动基础19942.李永东交流电机数字控制系统20023.程军Intel80C196单片机应用实践与C语言开发20004.陈杰璋电机节能技术19895.徐甫容.崔力交流异步电机软启动及优化节能控制技术研究[期刊论文]-电气传动自动化2003(01)相似文献(10条)1.学位论文丁智基于单片机的异步电机软起动控制器的研制2000该文分析了国内外软起动控制器的应用情况和发展前景,介绍了软起动器的各种功能,针对国内软起动器研究和物现状软为落后的现实,提出并设计了一种以intel80c196KB单片机为系统核心,通过控制双向晶闸管的导通角实现异步电机的多种方式软超支的控制器.该超支器利用单片机的高速输出口HSO输出六路触发脉冲,经过脉冲变压器触发双晶闸管.该装置还能实现调压,缺相保护,自动鉴相等功能.在软件上采用96宏汇编语言,在控制上采用模糊控制策略.在软硬件两方面都采取一定的干扰措施.由于单片机软件上的灵活性,该超支器具有超支方式灵活,可扩展性好的等特点.2.学位论文段三丁基于电流滞环控制的异步电机变频调速系统的研究与实现2003该文采用同步开关法电流滞环控制器来实现异步电机的变频调速,该方法实现简单,性能优良,值得推广.该文主要介绍了基于电流滞环控制及C8051F015单片机实现的异步电机变频调速系统的研究与实现.文中首先给出异步电机矢量控制的基本原理并分析转差频率矢量控制的基本原理;接下来介绍各种电流控制技术的优缺点,分析固定滞环宽度电流控制型PWM逆变器功率开关器件的开关规律,并指出它的不足之处;然后介绍国内外相关文献给出的各种改进方案,这些方法在保留传统电流滞环控制的各种优点的同时,或者减小了开关频率并使其接近恒定甚至恒定不变,或者减小了三相之间的关联;之后给出了基于同步开关法的电流滞环控制PWM逆变器的异步电机变频调速系统的软、硬件结构及各功能模块的原理、设计与实现,还介绍了该系统所使用的C8051F015单片机;最后给出开环系统和闭环系统的实验结果.实验证明,采用电流滞环控制的异步电机变频调速系统具有实现简单、电流响应快、准确性好、鲁棒性强等优点,并且有内在的峰值电流限制特点.3.会议论文曹承志.张捷贤用于异步电机软起动的单片机控制器19974.学位论文张震异步电机节能控制器研究2007交流异步电机由于其结构简单，价格低廉而在工业、农业等领域中广泛应用，但在运行时，异步电机所带负载往往处于变化状态，如果在轻载或空载的状态运行，就出现电动机功率因数变小、效率降低、电能浪费等严重后果，因此三相异步电动机轻载的节能非常迫切和必要，对于长期运行在轻载状态下的异步电机，存在着很大的节能空间。论文首先以异步电机轻载效率较低的原因为出发点，详细分析交流异步电机的能耗关系，对电机效率与功率因数的关系进行了深入分析，并给出了通过降低电机端电压来提高功率因数从而达到节能目的原理和异步电机功率因数角的变换规律，随后对不同负载情况下的降压进行了分析，并讨论了功率因数角对晶闸管输出电压的影响，提出了控制器设计所使用的控制策略。针对异步电机运行时的负载因素变化而无确定规律等问题，本文用模糊控制算法对系统进行控制，模糊控制不需要对电机运行参数进行精确描述，只需根据专家经验就可以使节能控制器达到很好的效果。在以上理论分析的基础上，完成了系统的硬件电路设计及软件算法设计。硬件设计中包括开关元件及主控芯片的选择(80C196KB)、复位电路设计、功率因数检测电路设计、触发电路设计、键盘及显示电路设计等，在软件设计中给出了各主要功能模块的详细流程图，随后文中还介绍了在本次系统设计中的软硬件抗干扰措施。最后，由实验室及现场测试得到大量的试验数据，结果表明，基于模糊控制的异步电机节能控制器有很好的适应能力，并在轻载节电上得到很好的效果。本文还在试验结果的基础上进行了深入的讨论与分析，为进一步完善本设计方案提出了方向与改进方法。5.期刊论文XIAOGong-meng一种异步电机反馈控制系统的设计与研究-微计算机信息2008,24(22)本文以单片机作为控制核心,将原有的依靠模拟电路实现各项功能的电机控制系统,发展为基于新型单片机异步电机反馈控制系统.首先通过空载和短路实验测定电动机的参数作为等效电路计算电机运行特性的基础,接着对系统的设计进行了详细的阐述,包括可控整流电路、触发电路以及单片机的工作模式等.本系统的设计顺应了目前国外电机朝着数字化发展的趋势,充分利用了单片机的优点,使通用性得到提高.6.学位论文王会刚采用单片机实现两相异步电机的SVPWM控制2003该文研究了一种新型电压空间矢量控制两相逆变器—异步电动机的变频调速系统,该系统可以广泛应用于小功率、宽调速运行的场合.该项研究完成两相逆变器的设计,并组成了试验用的两相逆变器—异步电动机系统.系统是一个转速开环的变频调速系统,由单片机机控制电路、功率驱动电路、逆变器主电路、保护电路组成.论文通过对电机基本方程进行Kron变换和对称分量变换,分别建立了系统完整的数学模型,编制了动态和稳态仿真程序,并对系统进行了仿真,对系统的动态、稳态性能进行分析.相对于方波等其它供电方式的控制,采用电压空间矢量技术在小功率两相异步电动机的变频调速控制上的应用可使转矩脉动减少,效率提高,具有一定的经济性和实用性.7.期刊论文单加佳基于PIC单片机的异步电机定子绕组匝间短路故障微机检测系统-中国科技信息2007(21)文章简要介绍了Microchip公司的PIC单片机PIC16C74的结构特点,探讨了异步电机定子绕组匝间短路故障诊断的方案,设计出了基于PIC16C74单片机的硬件电路及软件设计框图.8.学位论文林定光基于IGBT的异步电机软起动器的研究与设计2007电机直接起动时产生的冲击电流，不仅对电网造成不良影响，而且影响电机的使用寿命。为了改善电机的起动特性，目前普遍应用的装置是由晶闸管控制的电机软起动器。尽管这种软起动器有诸多优点，但是因为起动过程中产生的大量谐波不仅对电网造成了谐波污染、影响其它用电设备的正常运行，而且其控制方式复杂。近年来，随着新一代电力电子器件——IGBT性价比的不断提高，其在各种变流设备中已经被广泛地应用，但在电机软起动的应用中晶闸管仍占主导地位。针对晶闸管控制的软起动存在的缺点并充分利用自关断器件良好的开关特性，本文提出了基于IGBT的三相异步电机软起动器的研究。详细分析了一种基于自关断器件的新型PWM斩波电路包括其工作原理、运行模式以及相应的等效电路等。在此基础上结合IGBT器件，提出了基于IGBT的异步电机软起动器，该系统具有触发信号容易实现、控制简单、不产生低次谐波的特点。在电机起动时，仅需要改变触发信号的占空比就能够调节施加在电机定子上的电压，从而改变起动电流的特性。当开关器件的开关频率远大于系统频率时，能够消除在起动过程中的低次谐波。在起动过程中，采用了闭环恒流控制策略，对这种控制方法做了详尽的研究，包括其工作原理和控制流程。使用仿真软件Matlab对本文提出的基于IGBT的软起动电路进行仿真，证明了这种方法的可行性，同时对晶闸管组成的调压电路进行实验仿真，并和本文使用的软起动电路进行比较，证明了基于IGBT的软起动器比晶闸管软起动器的优越性。采甩ATMEL公司的AVR系列高档单片机ATmega8构成控制系统，设计了三相异步电机软起动器，给出了系统的整体结构以及每一功能模块的设计思路和实现电路，最后给出了软件设计的流程图。9.期刊论文彭泓基于PIC16C74单片机异步电机定子绕组匝间短路故障微机检测系统-微计算机信息(测控仪表自动化)2004(4)文章简要介绍了Microchip公司的PIC单片机PIC16C74的结构特点,探讨了异步电机定子绕组匝间短路故障诊断的方案,设计出了基于PIC16C74单片机的硬件电路及软件设计框图.10.学位论文王晓芳异步电机转矩-转速特性智能测试系统1997该文在分析比较异步电机转矩-转速特性曲线的各种测试方法的基础上,利用动态微分法的测试原理,设计了用8098单片机进行数据采集和处理的智能化测试系统,并提出了转速测试的等精度测频方法.这种测速方法,兼顾了传统的测频法和测周法的优点,在转速变化范围较大的情况下,可保持很高的测试精度.在精确测速的基础上,利用数字微分的方法,来计算异步电机的转矩值,减少了使用硬件电路进行转速微分带来的误差,进一步提高了系统的精度.该文还提出利用数字信号处理器(DSP)来进行瞬时转速检测的构想.此方法可以检测在任意采样时刻的瞬时转速,而不是采样时间内的平均转速,实现了真正意义上的瞬时转速检测.本文链接：授权使用：李侏风(wfaygxy)，授权号：53f0c62d-d2b7-48c5-8cdc-9e6b0103106b下载时间：2011年1月14日