磁控高压电机软起动器控制系统的研究

摘要

在我国的经济生产生活中，很多场合都用到了三相异步电动机。但是其直接起动时，会产生很大的电流，对电网产生巨大冲击，因此三相异步电动机的起动一直是研究的重点。这些年来，电力电子技术快速发展，人们提出了液阻软起动和晶闸管分级变频软起动等新的电机软起动技术。这两种软起动方式，较好的解决了低压中小容量电动机的软起动问题，但是在我国的各行各业中，电动机的容量越来越大，电压等级也越来越高，这两种常见的软起动方式已无法满足要求。它们在高压大功率电动机软起动时，尽管起动电流有所减小，但对电网造成的影响仍然较大。针对这些问题，本文介绍了一种新型的磁控高压电机软起动器。
　　磁控软起动器可以看做是一个降压调压电路。它在定子回路中串入一个电抗值可以改变的磁控电抗器，以此来改变电动机定子端电压，实现降压起动，限制起动电流，最终达到软起动的目的。
　　本文首先研究了磁控软起动及磁控电抗器的原理。然后介绍了磁控软起动控制系统的主电路、主控板硬件电路和相应软件编程。磁控软起动器主控板的硬件分为最小系统，检测电路，脉冲驱动电路、模拟输出电路、开关量输入输出电路及通信电路。软件部分则依次介绍了主程序，电压同步信号捕获程序、PWM输出程序、ADC中断、模拟输出和限流起动控制程序以及基于Qtouch2.0平台的触摸屏监控模块的设计。同时利用相应的模拟实验进行磁控高压软起动的相关试验。

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1 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究内容

2 磁控高压电机软起动原理分析

2.1 三相异步电动机的等效电路

2.2 磁控高压电机软起动器的工作原理

2.3 单晶闸管结构的磁阀式可控电抗器的原理

2.4本章小结

3软起动器系统硬件设计

3.1硬件电路系统框图

3.2 主电路设计及参数选型

3.3主控板硬件设计

3.4本文小结

4软起动器系统的软件设计

4.1控制方案

4.2磁控高压电机软起动器控制系统程序设计

4.3触摸屏显示模块软件设计

4.4本章小结

5软起动器调试与结果分析

5.1调试过程

5.2结果与分析

5.3本章小结

6总结和展望

6.1全文总结

6.2研究展望

致谢

参考文献