基于单片电机软启动技术PPT.ppt

Page ? * 课题来源 直流电机是重要的工业产品，它的启动状况是影响其寿命的重要因素，因此受到人们重视。直流电机直接启动时会产生高达5~10倍的冲击电流，不但会对电机及拖动的设备造成电气和机械损伤，还会影响其他电气设备的正常运行。因此，额定功率在2KW以上的直流电机不允许直接启动，必须安装软启动装置。 本文设计一种集电机软启动、软停车和多种保护功能于一体的电机控制装置。 研究意义 为实现蓄电池供电的直流电机的软启动，满足船用直流电机启动控制系统可靠性、易用性、耐用性、耐久性的需要，研制了一种直流电机软启动器，目的是使直流电机无级平稳启动和停车，并实现多重保护功能。 本课题的研究思路就是应用现代电力电子技术、微处理器技术以及先进的控制理论，无阶跃地平稳起动/停止电机。 研究内容 降低电枢电压启动 PWM技术的软启动原理 IGBT电路设计与驱动模块的构建 ATMEGA16控制电路设计与构建 传统启动方式的原理 直接起动——直接启动就是在直流电动机的电枢上直接加以额定电压的启动方式。 电枢回路串电阻启动——对电枢电压进行脉宽调制。 降低电枢电压启动——启动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低，以减小启动电流Ist1，电动机启动后再逐渐提高电源电压，使启动电磁转矩维持在一定数值，保证电动机按照需要的加速度升速。 晶闸管三相交流调压软启动——通过整流三相交流电源而获得直流电作为输入。 PWM控制原理 PWM(Pulse Width Modulation)控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形(含形状和幅值) 。 主电路的硬件设计 IGBT——具有功率MOSFET高速开关特性和双极晶体管的低导通电压特性。 EXB841驱动模块——驱动电路的作用是将控制信号变换和放大。 晶闸管调压软启动主回路 控制电路设计 数模转换单元 EXB841驱动模块 具有延迟时间约为1us，最高工作频率达40kHz,其具有单电源、正负偏压、过流检测、故障保护和软关断等主要功能特征。 当集电极电流过大时，IGBT的饱和压降UCE将明显增加，使集电极电位升高，过高的集电极电位作为过流信号送至6脚，通过EXB841内部的保护电路，使栅极电位逐步下降，IGBT延时截止。 EXB841驱动模块内部框图 IGBT驱动电路 电流检测模块 电源模块 软件设计思路 1)尽量采用结构化程序设计，功能程序实行模块化，便于调试、连接和移植修改。 2)合理利用系统资源。 3)提高软件的抗干扰能力。 驱动模块系统框图 PWM的控制流程图