采用单片机的交流电动机节能及保护控制系统

ByElmer1

7 B7 |% m1 X1 l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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0 m- @$ k8 x( c6 b引言
电动机的耗电量约占总耗电量的60%，因此电
机的节能降耗技术正成为重点研究与推广项目。
本系统适用于交流380V/50Hz三相异步电动
) c" n, W* R: k机，对负载经常变化的电机实现星形一三角形连接
5 w$ j: ~& l4 c6 u0 p7 R7 y6 {的自动切换，使电机处于最佳经济运行状态。同时
/ d/ J4 v- r; v! N- t7 h对电机过载和短路、三相供电缺相、欠压、三相不
4 W( p7 [) ]8 E5 e4 k! @/ b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
  E9 |# U2 ~" w: z8 z+ E& W  z! S2.1节能原理
电动机在工.作时存在定子、转子的铜损、铁损
0 ]4 z) M/ x2 W及机械损耗，前两种损耗与电流电压平方成正比。
; T, E% V& V0 i6 _6 V/ j2 l如图1示，若在电机轻载、空载时降低绕组电
压则能降低功率。因此系统根据电机不同工作电
- k" T6 g2 U# a流，采用不同连接方式。当工作电流大于额定电流
: o. [, m1 F3 W$ ?  c5 b50% ( 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
: i5 V6 K- L4 k; |, d电压一频率转换器系列是低功耗外围
8 T, O+ W, i: e8 H- D接口电路，多用于模拟数字转换、电压频率精确转
6 R) j/ H" ]/ q( y8 u; w2 E换。当用作电压一频率转换器时其输出为一系列脉
冲，与其输入电压成比例。因此可用单片机对其计
. ^- s3 U7 a' w8 Q  @4 H- i数，以检测电压。
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AT89C51 通过模拟开关栓测信号