電氣綜合實踐電機軟啟動

2022-05-31 06:00:06 字數 3327 閱讀 9836

數字儲存是交流電機軟啟動裝置的組裝與除錯

本專業綜合實踐的意義:

本專業涉及多門學科,包括電機拖動、電力工程、電子技術、自動控制、計算機控制,多學科滲透,強弱電結合,特別是對動手能力要求較高,但從前幾屆的畢業設計和畢業生的實際工作能力看,往往實際動手能力較弱,對動手能力訓練不夠。為了給本專業學生提供更多的動手實踐機會,提高學生的實踐技能,教學培養計畫中專門安排了專業綜合實踐環節,並且為了提高其實踐效果,本系專門花費了相當大的人力物力,來給大家創造一種實踐訓練的機會。希望每一位同學對該實踐課程給以足夠的重視,珍惜這一動手實踐機會,認真完成好每一部分內容的電路原理分析及實驗除錯工作。

主要訓練內容

1. 各部分原理分析;

2. 焊接、組裝;

3. 各部分電路的獨立除錯與系統聯調;

4. 多種儀器裝置的使用與電路波形測試。

一 、交流電機降壓啟動原理

降壓起動的目的:降低起動電流ist。 圖1 感應電機機械特性

降壓後的機械特性: 。

交流電機輕載時降壓執行,可以提高電機效率,避免大馬拉小車現象,節約了電能。

圖2 電機效率曲線圖3 軟啟動主電路

二、雙向閘流體的相控調壓

普通閘流體:兩個普通閘流體反併聯,輸入兩路脈衝。

雙向閘流體(ks):兩個主電極t1、t2,乙個圖4 單雙向閘流體示意圖

門極g。通常在g-t2之間加入觸發脈衝,使其導通。

觸發脈衝的時序波形及相控電壓波性:觸發脈衝經過高頻調製,以減小脈衝變壓器的體積。

相控調壓的缺點:功率因數低,電流非正弦對電網有諧波汙染。

軟起動:電機剛起動時較大。 逐漸減小,轉速接近穩態時 =0 。 的調壓可控範圍: ~180圖5 相控調壓觸發角示意圖

三、控制系統硬體電路分析

由於交流電機轉速與其端電壓成正比,而端電壓大小取決於導通腳大小,因此,通過控制導通角的大小就可以控制電機轉速。

1、eeprom儲存模式及觸發脈衝的產生

at28c64管腳圖 at28c64原理圖

1. eeprom儲存模式及觸發脈衝的產生

電可擦出的可程式設計 rom,簡稱eeprom。有四種工作方式,即讀,寫,位元組擦出,整體擦除。實驗中用eeprom2864.

圖6 eeprom儲存脈衝示意圖

圖7 eeprom外部連線圖

圖8 16種啟動方式

模式選擇: =150o,…… 20o,10o,0o,共16種,每個模式占有256b,共佔4kb儲存空間。

2. 鎖相同步倍頻器

積體電路:cd4046、74ls393

組成:鑑相器(pd)、低通濾波器(lpf)、壓控振盪器(vco)、8位計數器

作用:完成工頻50hz的同步和256倍頻。

圖9 cd4046

圖10 鑑相器輸出特性

3. 滯環比較器

lm393(b)、74ls04作用:將輸出波形變為標準ttl方波。

4. 單穩移向電路

圖14 單穩移向電路

圖15 控制角波形圖

2.模式選擇控制電路

採用可預置同步計數器74161實現。

控制功能: 當計數到第15個時鐘脈衝,q3~q0=1111,tc由0變1,形成乙個正脈衝,將pe端置零,置入p0~p3資料,輸出保持全1,即保持最後乙個模式不變。

多諧振盪器555 提供74161的計數脈衝,通過改變電位器阻值,改變計數脈衝週期。

th=0.693(r25+ vr6) c15

tl=0.693 vr6*c15

t=0.693(r25+ 2vr6) c15

6、錯相序封鎖控制

作用:當三相相序接錯的時候能夠自動封鎖74ls244的輸出,禁止系統執行,避免事故的發生。

原理:實驗中利用uab與uac之間的相位差,分別延時後相「與」,從而判斷是否錯相序,實現相序控制。

uac相位檢測電路:光耦隔離同步檢測電路

圖 17錯相序封鎖控制原理圖

四、閘流體驅動電路

作用:(1)產生符合要求的門極觸發脈衝,保證閘流體在需要的時刻由阻斷轉為導通;

(2)隔離控制電路與主電路。

要求:門極的脈衝電流必須有足夠大的幅值和持續時間,以及盡可能短的電流上公升時間。

驅動電路:

a相:光耦moc3052及外圍電路

b相:運放lm393和脈衝變壓器及外圍電路

c相:三極體9013和脈衝變壓器及外圍電路

a相驅動電路:光耦moc3052(光電雙向可控矽驅動器)

b、c相驅動電路:9013、脈衝變壓器、外圍電路

五、電源板

組成:交流電源電路、直流電源電路、測試脈衝產生電路

作用:產生系統所需要的交流電、直流電和測試脈衝。

1、交流電源電路

變壓器繞組連線關係圖

2、直流電源電路

電壓等級:+5v、+12v、-12v

三端穩壓塊:7805、7812、7912

六、 組裝除錯

1、按先後順序將各個部分單獨焊接除錯,每個部分單獨測試輸入輸出波形,對有關資料及波形進行詳細記錄。驗收通過後方可進行下乙個部分,最後整體統調,並接入負載電機實驗。

2、將各部分電路原理理解,抓緊時間弄懂,不清楚多問。3、在各部分的除錯過程中,回答指導教師提出的有關問題。

4、寫報告時須將各部分的測試波形分別進行分析總結。

5、若除錯結果達不到要求,可適當加班。

6、焊接之前先練習焊接,保護好板子,不宜對同一焊點焊接次數過多過久,元器件管腳不宜留過長,保證板麵整潔。

圖18 電源部分原理圖

圖19 主電路部分

七、實驗結果波形

1.滯環比較器波形記錄如下:

滯環比較器輸出波形一次反向輸出

分析波形知通過調節電位器已經滿足了=0,經過一次反向後輸出為標準的方波,但為了與輸入同步。進行了二次反向,有圖可以看出二次反向後為同步的標準正弦波。

二次反向輸出

2、單穩移相電路波形記錄如下:

由圖分析知:將過零滯環比較器的輸出作為單穩移相電路的輸入,其上公升沿和的下降沿一致,通過調節電位器使的上公升沿與的上公升沿錯開1.667ms,即可實現移相30°的功能。

單穩移相電路輸入輸出

3.鎖相同步倍頻器波形記錄如下:

cd4046兩路輸入訊號cd4046輸入和輸出訊號

2864的a6和a7位址訊號2864的a4和a5位址訊號

2864的a2和a3位址訊號2864的a0和a1位址訊號

由波形分析知:鎖相環的兩路輸入訊號完全同步,即實現了同步的功能,鎖相環的輸出訊號是輸入訊號頻率的256倍,8位計數器的輸出,即2864的低八位位址輸入,最低位位址的頻率為6.4khz,隨著位址位的增加,頻率依次減半,a7的訊號頻率為50hz。

4 錯相序封鎖電路波形記錄如下:

5ms單穩延時輸出25ms單穩延時輸出

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