利用单片机控制的静止进相器的研究

摘要

阐述了交流绕线式异步电动机通过进相实现无功补偿的原理，即通过在绕线式电动机转子回路上串接容性电压来降低电机无功功率，减小定子侧的电流，提高电机的效率及过载能力。提出了一种采用单相至三相交交变频的方法产生容性电压，使电路更加简化，变压器的总容量大为缩小。为了确保进相器在电机启动完毕后投入使用，且进相器一旦因故障而停机，系统应能自动或手动解除进相器，使电动机仍可继续运行，本装置设有静止进相器与电动机的电气联锁系统。系统采用无环流交交变频的工作方式，使变频器的效率有所提高，且无需设置环流电抗器，使设备的成本减低。为了获得与转子电流同频率且滞后转子电流90o的补偿电压，本设计对可控硅的触发时序进行了研究，并获得了正确的触发时序图。系统采用霍尔电流传感器检测三相转子电流，并设有低频滤波装置，使电流检测准确可靠；为确保可控硅可靠的换相，设计了一具有极强的抗干扰能力，可准确检测出电流过零点的零电流检测电路。系统采用89S52单片机作为控制核心，MAX197作为A/D转换，使系统具有跟踪电机负荷变化进行功率因数补偿的功能，以及过流、过温、转子缺相、主电机运行状态监控等保护功能。本系统广泛实用于建材、化工、化肥、造纸、制药、冶金等行业大中型绕线式异步电动机。