鼠笼式异步电动机软起动器开题报告.doc

河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称鼠笼式异步电动机软起动器软件设计学生姓名胡玉新专业班级自动化07-6学号310708020601一、 选题的目的和意义：由于交流三相鼠笼式异步电动机简单、廉价、易维护的优点，已广泛应用于各行各业。近些年，由于国民经济的飞速发展，用电量的快速增长，对电网的稳定性提出了越来越高的要求。保守估计，交流三相鼠笼式异步电动机的用电量占整个电网的一半以上，由此对异步电动机的控制特别是起动的控制提出了相应的要求。鼠笼式三相异步电动机是应用最为广泛的用电设备，传统的电机起动方式其局限性,如不能有效减少起动时对电网的大电流冲击,已越来越不能适应现代生产发展的要求。,鼠笼式异步电动机的启动性能最重要的参数是启动电流和启动转矩。传统的起动方式有星三角起动、自耦减压起动、电抗器减压起动、延边三角形减压起动等，这些启动方式都属于有极减压起动，他们的共同特点是控制电路简单，但是启动转矩不可调，起动过程中存在较大的冲击电流，使被拖动负载受到较大的机械冲击，且易受电网电压波动的影响，一旦电网电压波动，会造成起动困难，甚至使电机堵转。停机时几种起动方法都是瞬间停电，也将会造成剧烈的电网电压波动和机械冲击。软启动器很好地解决了电动机起动时对电网和机械设备的冲击，同时具备软停车、故障过流保护、过载保护、缺相保护、节能、通讯等功能，可广泛应用于冶金、石化、市政、制造等行业。电子式软起动器是采用电力电子技术、自动化控制技术和微处理器技术而研制生产的新型控制设备。与传统起动设备相比，性能更可靠，使起动更平滑，对电网冲击更小，此外还具有限流调节、软停车、节能、智能通讯、智能保护等传统起动方式所没有的功能。产品具有强抗干扰、经久耐用、智能化三大特点，在国内同类产品中处于领先水平。二、 国内外研究现状简述：近年来，随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，国内外都十分重视三相笼型异步电动机软起动器的研究和开发。软起动控制旨在降压以限制电机起动电流，减小起动电流对电网的冲击。目前电动机软起动方式有很多，如液阻软起动、磁控软起动、晶闸管软起动和变频软起动等。从起动时间、控制方式的多样性、节能效果和价格等多方面综合比较，以晶闸管软起动方式最优，是当前软起动的主流方式。为了减小异步电动机起动过程中对电网的冲击、消除传统降压起动设备的有级触点控制对异步电动机的冲击、改善异步电动机的起动特性,对基于电力电子技术的电动机软起动进行了研究。 由于软起动器所具有的优点及其它控制设备无法比拟的性价比,使得软起动器的应用前景十分广阔。加上现在国内电力供应紧张,软起动器在节能方面有突出的表现。因此软起动器拥有十分广阔的市场。近年来，国内外软起动器技术发展很快，软起动器从最初的单一软起动功能，发展至具有过载、堵转过流、欠流、不平衡或缺相、漏电、欠压等保护功能，同时具有运行和故障状态监视、保护通信单元，显示操作、编程模块，具有DP协议机构， 直接与DP协议总线组网。三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段：软起动器是利用电力电子技术与自动控制技术，将强电和弱电结合起来的控制技术，其主要结构是一组串接于电源和被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路，利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，从而实现不同的起动功能。起动时，使晶闸管的导通角从0开始，逐渐前移，电机的端电压从零开始，按预设函数关系逐渐上升，直至达到满足起动转矩而使电动机顺利启动，再使电机全电压运行。本文设计以AT89C51单片机为核心的异步电动机智能软起动器，该装置可根据电动机负载的特性来调整起动过程中的各种参数，是集电动机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的电机控制装置。鼠笼式三相异步电动机软起动器。以AT89C51单片机为控制核心的新型异步电动机软起动系统，本设计采用AT89C51单片机作为整个控制系统的核心。零电压检测电路用于检测相电压的过零点;触发电路用其作为同步信号;断相检测电路用于判断断相故障。触发电路采用全数字化移相控制电路，与零电压检测电路配合，在单片机的控制下，产生移相触发脉冲来调节电机端电压；电流检测电路采用霍尔电流传感器将电流信号转换为电压信号送入A/D转换器，实现电机定子电流的检测，提供软起动和过载保护的依据;显示控制器用来控制LED，用以显示工作参数和状态;键盘电路用于输入系统的参数和控制单片机程序的走向。能有效地降低起动电流，且起动过程平稳，无冲击和振荡。可实现电动机的软停车、轻载节能及保护功能。四、主要参考文献与资料获得情况：【1】刘建业,安曙明,付占稳. 异步电动机起动及节能智能控制技术综述J. 电工技术杂志, 2004(3):7-10.【2】徐甫荣.交流异步电动机起动调速节能保护控制综述J. 电工技术杂志, 2003(4):1-5.【3】赵相宾,郭保良.交流电动机电力电子软起动装置的技术要求及试验方法J.电气传动,2004(6):59-62.【4】何立民单片机应用文集M. 北京:北京航空航天大学出版社,2001.【5】戴茵茵，方瑞明.单片机控制的异步电动机软起动器研制C.华侨大学学报,2007,28(2):120-123【6】刘来滨，张廷元，周封. 用自适应陷波器检测异步电动机转子断条的仿真.工艺与测试，2006年，第4期电机技术【7】杜庆楠.自动控制原理.中国电力出版社.北京，2009【8】余发山.自动控制系统.中国矿业大学出版社.徐州，2005【9】董爱华.检测与转换技术.中国电力出版社.北京，2007五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）：第56周：检索收集与鼠笼式异步电机软起动器软件设计相关的文献资料，并研读有关材料，认识设计的初步意义和研究方法手段，写出开题报告第78周：设计出电路图，选择器件型号，设计原理图第910周：对各模块电路进行分析、计算，编写单片机控制程序和控制晶闸管工作第1112周：设计