低谐波软启动器的研究.pdf

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1、2014年4月1日现代电子技术Apr.2014第37卷第7期ModernElectronicsTechniqueVol.37No.7107低谐波软启动器的研究李常青，滕晓菲，杨少杰，孙旭鸿，郑崇伟（温州大学物理与电子信息工程学院，浙江温州325035）摘要：设计一种软启动器，以可控硅做主控元件，单片机控制软启动策略，实现对异步电动机的软启动。STM32系列微控制器通过控制可控硅导通的周期波数，进而改变异步电动机启动电压的平均值，从而减少启动电流对电网的冲击。同时进行相位检测，确定启动电流的过零触发，克服了一般软启动器产生严重

2、谐波污染的问题。关键词：软启动器；可控硅；异步电动机；过零检测中图分类号：TN710⁃34文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2014）07⁃0107⁃03ResearchonlowharmonicsoftstarterLIChang⁃qin，TENGXiao⁃fei，YANGShao⁃jie，SUNXu⁃hong，ZHENGChong⁃wei（CollegeofPhysicsandElectronicInformationEngineering，WenzhouUniversity，Wenzhou325035，Chi

3、na）Abstract：AsoftstarterwhichtakesSCRasmasterelementandsingle⁃chipforthesoft⁃startcontrolisdesignedtoachievesoft⁃startoftheasynchronousmotor.TheaveragevalueofthestartupvoltageofasynchronousmotorscanbechangedbytheseriesofSTM32microcontrolleraccordingtotheperiodicwav

4、enumbergeneratedbycontrollingthebreakoverofSCR，soastoachieveasynchronousmotorsoft⁃startandreducethestartingcurrentimpactofgrid.Whiledetectingphase，italwaysdeterminesthezerotriggerofstartingcurrent.Itovercametheseriousharmonicpollutioncausedbysoftstarter.Keyword：sof

5、tstarter；SCR；asynchronousmotor；zero⁃crossdetection0引言1低谐波软启动器的控制原理交流异步电机直接启动时的电流过大，会引起电网低谐波软启动器的控制思想主要是将晶闸管的调电压下降，而且会产生很多的谐波，这直接影响电网供压技术应用到异步电动机的起动控制中，面对异步电动电和其他设备运行，所以需要设计一种低谐波的软启动机起动时具有大电流的基础上，再近一步优化，通过单片器。传统意义上的降压启动方式虽然能在一定范围内机控制可控硅的导通周波数，而不是对可控硅的触发角减小启动时的大电流，但不

6、能完全消除由电机启动时切进行增减，这种方式可有效地消除由于可控硅移相所产生换所带来的冲击[1⁃2]。软启动实质上是根据软启动设备[5]的谐波。低谐波软启动器的总体系统框图如图1所示。控制晶闸管的导通角的调控，使电机输入定子绕组上的电压由一初值逐渐上升，慢慢上升至电机全电压，这时启动结束，相较于其他降压启动方式，可以明显的发现，电机的启动转矩更小、启动电流变小、启动时间变短等优势，[3⁃4]提高了电机设备的安全性能和电网质量。本文提出一种新的软启动的控制思想和方法，以STM32F103RBT6图1低谐波软启动器总设计框图单片机

7、为控制核心，采用双向可控硅为主控器件控制电电流谐波总畸变率THD（TotalHarmonicDistortion）机启动过程中导通的周波数，控制方式方便简单，利于定义为：操作，且易于移植，对整个系统性能影响小。IhTHD=×100%I1[6]式中I为总谐波电流有效值。h收稿日期：2013⁃12⁃21具体来说，利用单片机控制晶闸管的周波数的软启基金项目：浙江省大学生科技创新活动计划暨新苗人才计划项目（KZ1203410）动方式比硬启动方式减小了电机的启动电流，比控制晶108现代电子技术2014年第37卷闸管的导通角的软启动方式

8、降低了启动时的电流谐波。2.2驱动电路控制晶闸管的周波数启动时，致使前面的几个交流电的另一部分的组成部分是由两相异步电机的驱动控半个周期能导通，随后慢慢的导通，这样既能实现降低启制电路，其控制的核心是单片机。由于采用了先进的动电流的效果，又能有效地减少电流谐波对电网的污染。ARM微控制器S