基于DSP异步电动机软启动装置的设计

摘要

三相异步电动机由于其拥有构造简单，价钱便宜等优点，因此在实际生活中被广泛的普及。同时，随着社会进步和科技发展，对电动机启动性能的要求也越来越高。对于传统异步电动机启动来说，常存在一些问题比如说启动电流较大，对电网的稳定会产生很大的影响与冲击;并且会产生很大的启动转矩，对电机本身机械结构也是有一定的危害。所以，本论文为了克服传统方式的不足，设计了一种软启动装置。
　　本论文主要设计一种以TMS320F28335 DSP为控制核心的异步电动机软启动装置。首先简单地阐述了软启动装置在国内外的研究情况，然后将传统启动的原理和软启动的原理进行阐述与分析对比。本装置具体设计如下:在硬件设计方面，主要采用BTA20双向晶闸管为主控制环节，组成三相交流调压主电路，再由LM358、74LS14、7824等芯片为辅设计了触发电路、电压电流采样电路、辅助电源电路等硬件电路;在软件设计方面，主要运用CCS3.3开发平台对TMS320F28335 DSP开发板进行程序的开发与设计，包括主程序的设计、中断程序的设计、触发脉冲程序的设计等;在仿真设计方面，主要运用美国Math Works公司开发的MATLAB/Simulink软件对异步电动机的各种传统启动和软启动进行仿真建模，并对得到的有效波形进行对比与分析;在实验验证方面，通过实验室也有平台与软启动装置进行实验验证，分析波形结果。
　　本文设计的软启动装置操作方便、结构简单、正常可靠的运行并且能够有效的降低启动电流和减小启动转矩。因此，该软启动装置可以很好的克服传统启动装置中的不足。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究的目的与意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 发展趋势

1．3 本文研究的主要内容

1．4 本章小结

2 异步电动机启动理论分析

2．1 三相异步电动机的启动过程的分析

2．2 三相异步电机的启动方法

2．2．1 直接启动

2．2．2 传统降压启动

2．3 本章小结

3 软启动器的理论分析

3．1 晶闸管控制方法

3．2 软启动的启动方式

3．3 本章小结

4 硬件设计

4．1 硬件系统简介

4．2 主电路设计

4．2．1 主电路

4．2．2 晶闸管参数的选择

4．2．3 晶闸管保护电路

4．3 电压检测电路设计

4．3．1 同步信号检测电路

4．3．2 电压反馈信号检测电路

4．3．3 电压保护检测电路

4．4 电流检测电路设计

4．4．1 电流反馈信号检测电路

4．4．2 电流过流保护检测电路

4．5 晶闸管触发电路设计

4．6 接触器控制电路设计

4．7 辅助电源电路设计

4．8 TM320F28335 DSP介绍

4．9 本章小结

5 软件设计

5．1 开发环境

5．2 主程序设计

5．3 中断程序设计

5．4 触发脉冲程序设计

5．5 A／D程序设计

5．6 负载跟踪子程序设计

5．7 PID限流程序设计

5．8 系统的软件抗干扰

5．9 本章小结

6 仿真对比与分析

6．1 软件介绍

6．2 直接启动仿真

6．3 降压启动仿真

6．4 星-三角形(Y-△)启动仿真

6．5 软启动仿真

6．6 结果分析与对比

6．7 本章小结

7 测试结果分析

7．1 实验装置

7．2 实验结果及分析

7．2．1 脉冲波形检测

7．2．2 启动电流结果

7．2．3 转速结果

7．3 本章小结

8 结论与展望

8．1 结论

8．2 展望

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文