[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

摘要

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。

主权项

1.一种异步电机软启动器，其特征在于：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；/n中央辅助处理器和中央主处理器通过SPI总线相连接；/n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；/n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；/n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；/n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；/n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；/n所述异步电机软启动器的预测反馈控制方法，包括如下步骤：/n步骤1：建立所述一种异步电机软启动器，将三相电源接口与市电三相电连接，将异步电机接口连接异步电机；/n步骤2：所述晶闸管导通角检测回路用于检测所述晶闸管驱动及相控调压电路中的晶闸管导通角的实时数据，并生成晶闸管导通角实时数据；/n所述同步信号采集模块用于检测所述三相电源的电压过零时刻；/n所述电压电流检测回路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，所述数模A/D转换回路用于将电压信号和电流信号转换成数字电压信号和数字电流信号；/n所述晶闸管驱动及相控调压电路用于驱动异步电机；/n所述中央辅助处理器分别从所述晶闸管导通角检测回路和所述同步信号采集模块中获取晶闸管导通角实时数据和电压过零时刻，并根据晶闸管导通角实时数据建立晶闸管导通角历史数据库，生成历史晶闸管导通角数据；/n所述中央主处理器获取数字电压信号和数字电流信号，存储并记录数字电压信号和数字电流信号，生成历史电压信号数据和历史电流信号数据；/n步骤3：用户通过所述人机交互显示模块选择启动模式：选择斜坡电压启动模式，则用户通过所述人机交互显示模块输入斜坡初始电压数据，并执行步骤4；选择限流启动模式，则执行步骤5；/n步骤4：斜坡电压启动模式启动异步电机包括如下步骤：/n步骤A：所述中央主处理器中设有初始晶闸管相控触发角数据表，所述中央主处理器接收到所述斜坡初始电压数据，通过查初始晶闸管相控触发角数据表的方式计算获得斜坡初始电压数据对应的初始晶闸管相控触发角数据，并传送至所述中央辅助处理器；/n步骤B：所述中央辅助处理器接收初始晶闸管相控触发角数据或最新的下一控制周期的晶闸管相控触发角数据，将初始晶闸管相控触发角数据或最新的下一控制周期的晶闸管相控触发角数据转化为相应的控制电平信号，并将该控制电平信号传输至所述晶闸管驱动及相控调压电路；/n步骤C：所述晶闸管驱动及相控调压电路根据控制电平信号控制晶闸管的导通时间及角度，并驱动异步电机启动；/n步骤D：所述晶闸管导通角检测回路实时检测晶闸管导通角数据，并将晶闸管导通角数据送至所述中央辅助处理器，所述中央辅助处理器将所述晶闸管导通角数据传输给所述中央主处理器；/n步骤E：所述中央主处理器根据晶闸管导通角数据θ