基于VC的三相异步电机启停系统的设计

1、基于vc的三相异步电机启停系统的设计三相异步电机启动方式由其功率打算，普通规定，功率在10kw以下，可挺直启动(即电机全压启动，挺直开启开关，将三相接入电源)。10kw以上，要按照电动机容量和电源容量比值来确定，对于给定电动机功率，普通最大功率不大于变压器容量的20-30则可以挺直启动，否则需降压启动以防止过大的起动会在线路上产生较大的压降，使电网波动很大，影响并联在电网上的其它设备的正常运行。针对小功率三相异步电机的启停，当前国内外还较多地采纳、接触器等控制电器来实现自动控制。因为继电接触器控制系统是通过触点的机械运动来通断主、控回路，然而触点由于电、机械和化学的缘由易于磨损，并且在高冲击、

2、振荡的工作环境下，触点简单发生误动作。若主回路有感性负载，则易于产生触点燃弧及回跳，对外界的电磁干扰较大，并且控制系统中间环节多，必需确保每部分工作精确，系统才干正确工作，所以它存在不少缺陷，必需改进。本文介绍以三相沟通固态继电器作为和三相电机接口器件，用法pc上位机软件挺直启动或停止三相异步电机，削减中间环节，确保控制系统稳定工作，同时可视化的电机控制系统应用前景广大。1 系统设计思想11 系统概述：该系统是一种基于pc机与at89s串口通信的三相异步电机启停系统，pc机以vc6.0为开发环境，实现了上位机软件的编制。上位机软件通过串口通信发送控制指令给单片机at89s51，at89s51以

3、沟通固态继电器为接口器件，通过控制沟通固态继电器输入端电平的凹凸来控制三相异步电机的三相是否接入电源，从而启动或停止电机。12 系统硬件设计121 单片机与pc机串口通信at89s51是一个低功耗，高性能 8位单片机，片内含4k bytes可反复擦写1000次的flash只读程序存储器，器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术创造，兼容标准mcs-51命令系统及80c51引脚结构，芯片内集成了通用8位中心处理器和isp flash存储单元。芯片可以在系统编程，大大缩短单片机应用系统的开发周期，此外，at89s51设计和配置了振荡频率可为0hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，cpu

4、暂停工作，而ram定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结而保存ram的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。功能强大的at89s51可为许多控制应用系统和工业控制系统提供高性价比的解决计划。鉴于以上优点，并结合设计目标，特选用此款单片机。at89s51单片机与pc机串口通信用法rs-232c串行通信标准接口，rs-232c接口芯片有无数，本系统用法maxim公司的max232芯片完成ttl和eia之间的双向电平的转换，从而使pc机可以与at89s51单片机通信。at89s51单片机和pc机的串行通信衔接电路1所示：该工作电路对电源噪声比较敏感，在电路设计中，要注重提高

5、器件的抗干扰能力。应用法0.1uf或则1.ouf衔接+5v电源去耦，挑选1.0uf16v钽电容作外接极性电容c1、c2、c3、c4，且让电容尽可能逼近芯片。122 at89s51和三相异步电机的接口器件：当前国内外用法的电机控制系统电路2所示，这种控制系统称为继电接触器控制系统，它是一种有触点的断续控制，由于其中控制电器是断续动作的。本系统采纳三相沟通固态继电器作作为at89s51和三相异步电机的接口器件。ssr(solid state relay)固态继电器是用分别的元器件、(或芯片)及混合微电路技术结合进展起来的一种具有继电特性的无触点式电子开关。具有寿命长、牢靠性高、开关速度快、电磁干扰

6、小、无噪声、无火花等特点。固态继电器按输出负载电源分，有沟通固态继电器和直流固态继电器。沟通固态继电器按开关方式分有电压过零导通型和随机导通型。过零导通型ssr是当负载电源电压过零区时才干导通，负载电流过零时才关断，这是为了避开使负载受到峰值电压的冲击和干扰；随机导通型ssr是只要输入端加入信号，便导通。本系统用法过零导通型ssr。过零导通型ssr原理图和应用简图3所示：应用简图中1、2为控制端，加上一定大小的直流电压，输出端3、4便导通，负载便接入电源工作；当控制端电压低于一定大小时，输出端3、4立即断开，负载停止工作。其小信号控制端和主回路在电气上是隔离绝缘的，所需控制功率微小，开关速度很

7、快。图3所示的沟通固态继电器称为单相沟通固态继电器，三相沟通固态继电器是集三只单相沟通固态继电器为一体，并以单一输入端对三相负载举行挺直开关切换的固态继电器，它可便利地控制三相沟通电机、加热器等三相负载。本系统受控的三相异步电机功率为3kw，额定电流为* a，故挑选山东淄博其特电子公司生产的型号为3ssr30的三相固态继电器。该产品过零触发，无火花，介质耐压2500v ac，每相输出最大沟通电流有效值为30a(电机挺直启动眨眼电流为额定电流几倍)，每相最大相电压有效值为450v，工作频率为50hz，控制端信号必需满足电压达到4-24v dc，电流达到50ma输出端才导通。则本系统at89s51

8、控制电机如4所示：图4中线性光耦器件optoiso1工作在饱和和截止状态，其性能指标ctr范围为50-200。晶体管9013工作在放大区，为3ssr30的导通提供足够大的输入电流。因为电机是感性负载，所以在输出回路中必需附加过流、过压抑制元件ry820v压敏，用于庇护ssr，它的选用原则是220v选用500v-600v压敏电阻，380v时可选用800v-900v压敏电阻。13 系统软件设计131 pc机上位机软件设计目前国内外大多通过用法单片机按键或则开关按钮来输入控制指令，而本系统却是在pc机上用vc6.0开发环境，用法微软公司提供的windows操作系统串口编程activex控件mscom

9、m对pc的串行接口举行编程，编制出电机控制系统可视化软件，通过软件输入控制指令。pc机上位机软件界面5所示：重要函数介绍:函数oninit()负责pc机串口的初始化和打开，函数onmotoron()，onmotoroff()是电机启动，电机停止按钮代码。函数oncomm()负责串口大事捕捉和处理程。132 pc机和at89s51单片机串口通信软件设计pc机和at89s51单片机串口通信程序按它们之间的通信协议编写，协议如下：pc：点击软件按钮，则将对应按钮值发给单片机，等待单片机回复。若单片机发来的数据与按钮值相同，pc向单片机发送0x00，指示其完成按钮值对应的任务；否则，pc向单片机发送0xff，指示单片机不举行任何操作，pc重新发送此按钮值。单片机：等待pc发来数据，接收后马上将其回发给pc，等待pc指示。若pc发来0x00，单片机完成从前接收的数据所对应的