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1、毕业设计（论文）三相异步电动机软启动器的设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本
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3、3 软启动器的硬件电路设计163.1 主要器件的介绍163.1.1 KJ004功能介绍163.1.2 KJ041功能介绍183.1.3 KJ042功能介绍193.2 主电路的选择203.2.1 调压方式的选择203.2.2 晶闸管相控调压原理213.3 主回路设计213.3.1 主回路电路223.3.2 晶闸管参数选择23 3.3.3 晶闸管触发电路.233.3.4 晶闸管保护电路263.4 电压检测回路263.4.1 同步信号检测273.4.2 电压反馈回路283.5 电流检测回路303.5.1 电流反馈回路303.5.2 过电流保护电路314 基于单片机的软起动器的设计314.1 单片机控
4、制系统设计324.2 控制软件设计344.3 触发脉冲控制的软件设计36结束语44参考文献45致 谢46I三相异步电动机软启动器的设计摘 要三相异步电动机因具有结构简单、制造方便、运行可靠、价格低廉等优点，而广泛应用在工业、农业、交通运输业、国防工业以及其他各行各业中。但它也有明显的缺点，那就是起动转矩小，起动电流过大。这种情况对电机本身及周围电网都有非常不利的影响。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，本文对基于单片机控制的晶闸管调压软起动器进行讨论。本文首先阐述了软起动器晶闸管调压电路(即主电路)的工作原理
5、，主要是基于晶闸管的三相异步电动机软启动器主电路设计和触发电路设计。然后是对电动机软启动器模式的设计，但主要还是软起动器的硬件电路设计。本文设计的软起动器操作方便简单，能够使电机顺利起动。使之能达到了改善三相异步电动机起动性能的要求。在满足异步电动机起动转矩要求及降低起动电流的前提下，使电机能够平稳可靠起动。关键词：异步电动机；晶闸管；软起动Design of three-phase asynchronous motorsoft starterAbstractThree-phase asynchronous motor has a wide range of application in in
6、dustry,argriculture，transportation business，defense industry and other walks of lifeBut it also has the obvious shortcomings that starting torque, starting current. This kind of situation of motor and power are very disadvantageous around. In order to reduce the asynchronous motor start-up process f
7、or grid, eliminate the impact of traditional step-down start equipment has control of contacts in the level of asynchronous motor, improve the impact of asynchronous motor starter characteristics, this article based on the single chip microcomputer control thyristor surge soft starter are discussed.
8、This article elaborates the soft starter thyristor regulating circuit, which is based on thyristor three-phase asynchronous motor soft starter main circuit design and implement trigger circuit design. Then the motor soft starter, but the pattern design of main or soft starter hardware circuit design
9、.This article designs the soft starter operation convenience simple, can make the motor starts smoothly.To achieve improved three-phase asynchronous motor starting performance requirements. In asynchronous motor starting torque requirements and reduce starting current, under the premise of the motor
10、 can be stable and reliable.Keywords：Asynchronous Motor; Thyristor; Soft StarterXX大学XX学院毕业设计（论文）1 绪 论1.1 研究的目的、意义三相异步电动机，由于其结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠、很少需要维护及可用于恶劣环境等优点，在工业、农业、交通运输、国防军事和日常生活中得到了广泛的应用，当前大部分工业拖动都是以交流异步电动机作为动力，包括风机、水泵、油泵、压缩机等。但是，由于其固有的启动性能较差，直接起动又容易造成对周围电网的影响。通常要求采用专门的启动设备完成正常的启动工作，尤其频繁启
11、动时更是如此。然而，它是以反电势为主的负载，即以反电势来平衡外加电压。电动机的反电势随着转子转速的增加而逐渐增大，电动机在起动开始时反电势为零，所以起动电流很大。电动机起动时刻出现的起动电流一般高出额定电流37倍，特殊情况下可达到10倍以上，这样大的起动电流不仅加重了进线供电电网以及接在电动机前面的开关电器的负荷，而且对电网及其负载造成干扰，特别是当电动机容量较大时，冲击电流会对电网及其负载造成干扰，严重时，甚至危害电网的安全运行1。启动电流过大时，将使电动机本身受到过大电磁力的冲击，如果经常启动 ，还有使绕组过热的危险。同时，由于启动应力较大，使得负载设备的使用寿命降低。还有，由于起动应力较
12、大，出现的巨大转矩又会使电动机发生剧烈的冲振，并且也给用作动力传输辅助设备和做功机械设备带来不可避免的机械冲击。所以，这种“硬起动”不仅会缩短传动单元和做功机械设备的使用寿命，而且过高的起动电流还会引起供电电网的电压骤然跌落，致使那些对电压敏感的用电设备产生负面影响。因此，对三相感应电动机软起动情况进行研究是非常有现实意义的。为了降低起动电流，人们采用了各种降压起动技术。比较传统和应用较普遍的有变压器降压起动，串电抗器起动和Y/转换等等。采用这些传统起动方式起动时降低了加在定子绕组的电压，起到了一定的限流作用，但仍存在着很多问题，例如靠接触器切换电压来达到降压的目的，所以无法从根本上解决起动瞬
13、时电流尖峰的冲击；起动转矩不可调，存在二次冲击电流；对负载产生冲击转矩，当电网电压下降时，可能造成电动机堵转；容易造成接触器触点的拉弧损坏。近几年来随着电力电子技术和微机控制技术的发展，国内外相继开发出以晶闸管为核心的电路元件、以单片机为控制核心的异步电动机软启动设备。该软启动设备平滑了异步电动机加速过程，大大减缓了对电网及机械设备的冲击。采用电力半导体器件对电动机进行启动控制的电力电子软启动器解决了传统降压启动方法存在的二次电流冲击问题 ，具有无触点、 启动电流及启动时间可控、 启动过程平滑等优点，并且维护工作量小，具备完善的电动机保护功能。晶闸管软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多
14、功能保护于一体的新颖电机控制装备。它不仅实现在整个启动过程中实现无冲击而平滑地启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数，如限流值、启动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端。本文详细介绍三相异步电动机软启动器的设计。1.2 国内外研究现状我国软起动技术起步于上世纪80年代早期，目前生产电机启动器的厂家很多，先后也推出了多种品牌的软起动器。但由于国内自主开发和生产的能力相对较弱，对国外产品的依赖还是很严重。在技术上和可靠性上与国外同类产品尚有一定的差距。所以在整个软起动器市场上，占据统治地位的还是国外产品，国内产品所占的份额还是
15、很低。目前市场上生产的软启动器主要以机械式和三相反并联晶闸管方式为主。机械式启动器是目前使用比较广泛的启动方式，但它是有级起动，会产生二次冲击电流，启动电流仍然为标称电流的34倍，且有体积大、噪音大、维护费用高、无法适应恶劣环境等诸多弊端。近三十年来，随着电力电子技术的发展，使无电弧开关和连续调节电流成为可能。电力半导体开关器件具有无磨损、寿命长、功耗小等特点，结合现代控制理论及微机控制技术，为实现电机的软起动提供了全新的思路。要突破传统的启动方式，是离不开电力电子技术和微机控制技术的发展的。随着这些技术的不断进步，电力电子软起动装置也取得了长足的进步，采用这些方法可以使三相异步电动机获得很好的起动性能。近三十多年来，国外对晶闸管三相交流调压电路进行了广泛
