采用单片机的交流电动机节能及保护控制系统

ByElmer1

5 ~' p* B( f4 G摘要:交流电动机节能及保护控制系统，根据电机负载电流，用单片机进行星一三角切换改变绕组电压，实现
节能.系统采用霍尔传感器和电压传感器对电压和电流采祥，转化成电压信号输给压控芯片LM231. AT89C51 对
脉冲计數测频，求得电压值和电机电流。AT89C51 通过模拟开关栓测信号，由74HC165扩展拨码开关设定系统参
數，系统软件对电机过载和短路、缺相、欠压、三相不平街等进行监测，实现自动保护.
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关键词:控制系统;节能保护;单片机;交流电动机
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引言
6 L& M  H- ^% P7 ]' h7 t电动机的耗电量约占总耗电量的60%，因此电
; @2 ^$ z( `7 n机的节能降耗技术正成为重点研究与推广项目。
- X8 ]. b& Y" X. P9 ~! B& D本系统适用于交流380V/50Hz三相异步电动
# i$ ?. x! x2 ^, t机，对负载经常变化的电机实现星形一三角形连接
: Y' T/ ^- ^* @+ S的自动切换，使电机处于最佳经济运行状态。同时
对电机过载和短路、三相供电缺相、欠压、三相不
8 z7 R" F7 e' `% W平衡等异常现象有保护功能，并可显示故障提示。
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控制系统原理与软硬件实现
9 a. B+ ^: ?& E, }2.1节能原理
) W' }2 i" l5 ~" t电动机在工.作时存在定子、转子的铜损、铁损
及机械损耗，前两种损耗与电流电压平方成正比。
  l# l, D5 z8 g+ ?0 o( N& x如图1示，若在电机轻载、空载时降低绕组电
' X+ C6 W  Y5 P( _- P压则能降低功率。因此系统根据电机不同工作电
流，采用不同连接方式。当工作电流大于额定电流
, [! o) M6 O/ {50% ( 根据负载可调)时用三角形连接; 当工作
电流小于额定电流40%时，自动切换为星形连接。
2.2采用LM231芯片的检测电路LM231
& s% `" C0 D! ], C; W电压一频率转换器系列是低功耗外围
3 r2 M6 c: X) _3 G* ^- h接口电路，多用于模拟数字转换、电压频率精确转
* k6 ]  ]" M2 ]5 I3 h# r换。当用作电压一频率转换器时其输出为一系列脉
# {4 U# S+ ~9 o6 w9 ?冲，与其输入电压成比例。因此可用单片机对其计
3 v9 I# V4 K' o8 o+ ^% Y数，以检测电压。
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AT89C51 通过模拟开关栓测信号