[发明专利]一种异步电机软启动器及在其基础上的预测反馈控制方法

说明书

本发明公开了一种异步电机软启动器及在其基础上的预测反馈控制方法，属于自动化检测及控制技术领域，包括三相电源接口、控制电源回路、晶闸管导通角检测回路、同步信号采集模块、中央辅助处理器、串口仿真调试模块、晶闸管驱动及相控调压电路、电压电流检测回路、数模A/D转换回路、中央主处理器、旁路控制模块、人机交互显示模块和异步电机接口，解决了步电机软启动过程中出现的紊乱、震荡及二次冲击的技术问题。

技术领域

本发明属于自动化检测及控制技术领域，特别涉及一种异步电机软启动器及在其基础上的预测反馈控制方法。

背景技术

由于三相异步电机为一种反电势负载，在三相异步电机启动初始时刻，会产生数倍于电机额定电流的冲击电流。当三相异步电机功率较大时，该冲击电流会造成电网电压的波动进而影响同电网其它设备的运行状况。同时，三相异步电机在启动过程中功率因数角是不断变化的，特别是在电机转速接近于额定转速时，三相异步电机会出现较为明显的振动现象。异步电机软启动器是融合了最新电机控制理论、电机保护技术及现代计算机技术的新型智能启停设备。传统异步电机软启动器晶闸管相控一般采用开环控制或基于单一采样电流数据进行控制，无法做到较好动态反馈控制，不适合应用在对三相异步电机启动平稳性要求较高的场合，尤其是无法解决异步电机软启动过程中出现的紊乱、震荡及二次冲击问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种异步电机软启动器及在其基础上的预测反馈控制方法，解决了步电机软启动过程中出现的紊乱、震荡及二次冲击的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种异步电机软启动器，包括三相电源接口、控制电源回路、晶闸管导通角检测回路、同步信号采集模块、中央辅助处理器、串口仿真调试模块、晶闸管驱动及相控调压电路、电压电流检测回路、数模A/D转换回路、中央主处理器、旁路控制模块、人机交互显示模块和异步电机接口；

中央辅助处理器和中央主处理器通过SPI总线相连接；

三相电源接口连接晶闸管驱动及相控调压电路的输入端，晶闸管驱动及相控调压电路的输出端连接异步电机接口；

电压电流检测回路采集晶闸管驱动及相控调压电路的输出端的电压信号和电流信号，电压电流检测回路的输出端连接数模A/D转换回路；

数模A/D转换回路、旁路控制模块、人机交互显示模块均连接中央主处理器；

晶闸管导通角检测回路的输入端和同步信号采集模块的输入端均与晶闸管驱动及相控调压电路的输入端电连接，晶闸管导通角检测回路的输出端和同步信号采集模块的输出端均与中央辅助处理器电连接；

中央主处理器和中央辅助处理器均与串口仿真调试模块连接。

所述三相电源接口连接市电三相电；所述中央主处理器的型号为STC12C5A60S2；所述中央辅助处理器的型号为STC12C5608AD；所述人机交互显示模块为触摸屏。

所述旁路控制模块为开出继电器，其型号为HF46F；所述同步信号采集模块的型号为光耦PC817。

所述电压电流检测回路包括电压互感器和电流互感器，电压互感器和电流互感器分别采集所述晶闸管驱动及相控调压电路的输出端的电压信号和电流信号，电压互感器的输出端和电流互感器的输出端均与所述数模A/D转换回路连接；

所述数模A/D转换回路包括AD芯片及其外围电路，电压互感器的输出端和电流互感器的输出端均与AD芯片连接；所述AD芯片的型号为ADE7754。

所述晶闸管导通角检测回路包括限流电阻、集成整流桥器件、快速光耦隔离器件及其外围器件，所述限流电阻的一端与晶闸管两端相连接，另一端与集成整流桥器件的输入相连接；集成整流桥器件的输出与快速光耦隔离器件原边输入连接，快速光耦隔离器件副边输出与中央辅助处理器对应引脚连接。