采用单片机的交流电动机节能及保护控制系统

ByElmer1

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
& n8 G1 o8 B7 J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
8 t$ u- i- z' ^- I$ Q/ @' x! s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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* x  q& N% U2 x$ A+ @引言
电动机的耗电量约占总耗电量的60%，因此电
$ Q) M+ P0 a8 o& }机的节能降耗技术正成为重点研究与推广项目。
2 w9 m' @4 a  w$ w$ O3 ^' W& D本系统适用于交流380V/50Hz三相异步电动
机，对负载经常变化的电机实现星形一三角形连接
的自动切换，使电机处于最佳经济运行状态。同时
3 D3 T7 {6 g; V/ \2 I# B对电机过载和短路、三相供电缺相、欠压、三相不
# w# u/ S) c! _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
2.1节能原理
& P. w. |- o2 M) c. R$ {0 Z电动机在工.作时存在定子、转子的铜损、铁损
, n$ O7 D: h4 c; {% Y及机械损耗，前两种损耗与电流电压平方成正比。
/ u" Q5 R) S, d/ c* p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
' f4 W- U. @5 s, U& P0 M* U8 W流，采用不同连接方式。当工作电流大于额定电流
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。
- ~; Q: o5 ~9 e8 Z! o9 n2.2采用LM231芯片的检测电路LM231
$ l7 F4 q& b; d6 f$ V电压一频率转换器系列是低功耗外围
6 T; v( ?  V  f, {; N接口电路，多用于模拟数字转换、电压频率精确转
8 z) p. J$ t9 D5 F& d% s6 v换。当用作电压一频率转换器时其输出为一系列脉
- b7 k: A% _; r' P( \. i0 l冲，与其输入电压成比例。因此可用单片机对其计
2 Z( L, I$ w) l# ]; C, z: j; u8 I数，以检测电压。

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AT89C51 通过模拟开关栓测信号