1 导言
因雷击、主动重合闸动作成功或其它原因引起电网瞬间失压,致使运转中的接触器因失压动作而开释,所操控的电动机中止运转,关于石油化工等连续性运转的企业,会引起出产动摇,操作紊乱,乃至产生起火爆破事端,形成很大的经济损失。
低压电机再起动指常常运转的电动机,因时刻短停电(俗称晃电) 后,在速度下降或彻底中止运转的情况下重新起动。选用这一技能能够处理晃电带来的出产实践问题。本文介绍了一种高度智能化的新式低压电动机再起动操控器,它选用先进的嵌入式技能规划,体积小、接线简略,能够依据需求设定不同的自起动时刻,满意实践出产工序要求;选用功用优异的低功耗微型单片机结合共同的电源规划,无任何需用户保护的部件,如电池等,在作业电源中止10 分钟以内,仍能按设定的参数精确操控。
2 作业原理
低压再起动操控器实时监测电网的电压,当电网产生瞬间掉电,使得低压接触器的自坚持开关断开,在电网电压再设定的时刻内(0～10 分钟) ,操控器的辅佐触点会接通,对掉电开释的接触器进行再次接通。其接线图及动作时序图如图1 和图2所示,T界说为掉电时刻周期,Tm 界说为掉电呼应时刻上限,假如实践掉电时刻T大于掉电呼应时刻上限Tm ,则再起动操控器不动作。
图1 低压再起动操控器与体系的接线图
3 硬件规划
低压电机再起动操控器硬件电路以单片机为中心,功用电路首要由电源电路、电源净化电路、电压采样转化电路、人机交互电路、输出操控电路五部分构成。图3 是体系硬件构成图。
图3 体系硬件构成图
3. 1 单片机的选型
归纳考虑对再起动操控器的各方面功用的特殊要求,挑选MicroChip 公司的PIC16F877 型单片机,其作业电压规模宽,在2V～5. 5V DC下均能够正常作业;与同类产品比较,具有优胜的低功耗功用,在作业时钟为32KHz ,作业电压为3 伏时,作业电流仅20μA;片内集成了8 通道的10 位APD 和256 个字节的EEP2ROM;一起该单片机还有极强的电磁抗干扰才能。
3. 2 电源电路规划
再起动操控器的作业电源由沟通接触器的沟通低压改换而得。其电路规划有着较高的技能要求:一方面要满意不使用电池的条件下,能够在体系掉电10 分钟的情况下仍能够正常作业,另一方面要求供电电源的品质要满意单片机的正常作业要求,需求较好的电源滤波功用。图4 为低压电机再起动操控器的电源电路,电容C1 的作用是在体系掉电时,坚持体系持续作业的电源,其容值的挑选由C = I ×ΔTPΔU 来确认, I 是体系的作业电流,单位是安,ΔT 是体系的作业时刻,单位为秒,ΔU 是ΔT作业时刻内电容C1 的电压下降,在本体系中ΔU = 5. 5V – 2. 7V= 2. 8V。
图4 低压电机再起动操控器的电源电路
3. 3 掉电辨认电路规划
掉电辨认是通过单片机对电网电压的实时采样检测来完结的。因为沟通接触器的坚持线圈在掉电时刻20ms 左右,沟通接触器触点开释,所以再起动操控器为了即时辨认电网瞬时的掉电,规划成能够呼应10ms 的瞬间掉电。这儿选用沟通采样方法。因为PIC16F877 型内置APD 为单极性,所以采样电路要完结电网电压的降压和极性改换。图5 是再起动操控器的输入电压转化电路。规划中选用微型的电流型电压互感器,将输入电压转化成与之成正比的小电流,再通过次级的电流转化电压电路,转化成0～5V 之间的偏置电压信号,送给APD 单元进行采样处理。该电路结构简略,线性度好,能够在单极性电源的条件下正常作业。
图5 再起动操控器的输入电压转化电路
3. 4 人机交互规划
再起动操控器为用户供给了杰出的人机交互界面。统筹小型化规划的要求,人机交互电路由三个接触按键和三个数码管构成。三个按键别离规划成功用转化键、加键和减键。人机交互界面具有晃电答应时刻Tm、再起动延时时刻Td、低电压设定值UF、康复电压设定值UH、当时电压值的显现与设定等功用。
图6 电动机再起动操控流程图
4 软件规划
再起动操控器的软件选用C 言语进行编写。按功用可分为三部分。一是电网电压的实时丈量,依据其实时性的要求,用单片机的中止功用来完结;二是人机交互部分;三是掉电判别和再起动。图6 是电动机再起动操控流程图。操控流程的首要判据是在电动机状况改动时,实时精确地对体系作业电压的丈量,这儿选用了快速沟通采样原理,能够在电网每个周波20ms 时刻内能够完结一次丈量转化,彻底能满意本体系的实践需求。
