潜油电机软启动控制器设计
软启动设计思路
软启动设计思路
1. 限流启动：在启动过程中，逐渐增加电机的供电电压或电流，以限制启动电流的峰值。
通过逐渐增加供电，电机可以缓慢地加速，从而减少对电网和机械系统的冲击。
2. 斜坡启动：采用逐渐增加电压或频率的方式启动电机。
电压或频率的增加可以是线性的或非线性的，以适应不同的负载特性。
斜坡启动可以控制电机的加速度，减少启动时的冲击。
3. 转矩控制：通过控制电机的转矩来实现软启动。
在启动过程中，逐渐增加电机的转矩，使其缓慢地加速。
转矩控制可以更好地适应负载的变化，减少启动时的机械冲击。
4. 智能启动：结合传感器和控制算法，实现更精确的软启动。
通过监测电机的转速、电流、转矩等参数，可以实时调整启动过程，以实现最佳的启动效果。
5. 多阶段启动：将启动过程分为多个阶段，每个阶段采用不同的控制策略。
例如，先进行限流启动，然后过渡到斜坡启动，最后实现全速运行。
多阶段启动可以更好地适应不同的负载和应用需求。
6. 反馈控制：采用反馈控制机制，根据实际的电机运行情况调整启动参数。
反馈控制可以提高软启动的准确性和可靠性，确保启动过程的平稳进行。
在设计软启动系统时，需要考虑电机的特性、负载的要求以及电网的条件等因素。
合理选择和应用软启动技术，可以提高设备的可靠性、延长电机寿命，并减少对电网和机械系统的冲击。
软起动控制系统的设计与应用
如果系统处 于降压软起动过程 或软起 动器全 电压 运行状态时 ，按下 Ａ ３ ２ 电，Ｊ 失 电，系统 同样 Ｎ ，Ｊ 得 １ 实现停 车，Ｊ 一失 电，Ｊ １ ２随即失 电，Ｄ ４亮 ，Ｄ １ Ｘ Ｘ 或 Ｘ ２ ，系统恢复初始状态 。 Ｄ 灭 初始状态时 ，如果软起 动器有故 障，其 内置 故障
关键 词 电机 电 力拖 动 电 气控 制 软 起 动
０ 引言
三相 交 流 电机 广 泛 应 用 于 拖 动 风 机 、皮 带 机 、水
过降压起动时间 ｔ ，软起动器输出升至全 电压 ，软起 后 动器内置全电压信号继 电器的触点 Ｋ ５闭合，（ 、１ ） ９ ０ 导通，Ｋ ０ ５ 得电 自保 ，Ｄ ２亮 ，Ｄ ］ ，系统进入软 Ｘ Ｘ 灭 起 动器全电压运行状态（ 系统可保持此运行状态 直至停 车） 。在此状 态下 ，按下 ＡＮ ，Ｋ 得 电 自保 ，Ｊ 失 ２ Ｍ １
泵 、真空泵 、潜水泵及压 缩机等 ，故 电机 的起 动、控 制 、运行及安全可靠 性显得 十分 重要 ，尤其是大功 率 电机的起动 及系统 的保护 。针对 电机起 动 的优 良性 、
控制 的可靠 性 、保 护 功 能 的全 面 性 ，设 计 一 种 软 起 动
电，Ｄ ３ ，Ｄ ２灭 ，系统 转入 旁 路全 电压 运行 状 Ｘ 亮 Ｘ 态 。旁路运行过程 中按下 Ａ ３ ２ 电，Ｋ 失 电， Ｎ ，Ｊ 得 Ｍ
信 号继 电器 的 触 点 Ｋ６闭 合 ， （ 、８ 导 通 ，Ｊ 得 电 自 ７ ） ３
按下旁路运行按钮 Ａ ２ Ｎ ，ＫＭ 得 电自保 ，强迫 Ｊ 所在 １
支路开路 ，Ｊ 线 圈失 电。同样无论 系统处 于软起 动状 １
态或 全 压 运 行 状 态 ， 按 下 停 车 按 钮 Ａ ３ ２得 电 自 Ｎ ，Ｊ
软启动器工作原理及电路图
软启动器工作原理及电路图电机软启动器是一种用于控制交流电机启动过程中电流的起动装置，其工作原理主要包括起动过程中的电阻限流、减压启动和去除电阻的短时延时停止。
下面将详细介绍软启动器的工作原理，并给出相应的电路图。
电机软启动器主要由电源电路、控制电路和功率电路组成。
电源电路用于提供启动器所需的电源，控制电路用于控制功率电路的开关和驱动电机，功率电路用于连接电机并控制其起动。
工作原理：1.起动过程中的电阻限流：在启动电机的初期，为了避免过大的电流冲击对电机和电网的损害，软启动器会通过连接额外的电阻来限制起动电流。
这样可以通过增加电阻的串联电势降，降低起动电流。
随着电机转速的提高，电阻逐渐减小，直到完全去除。
2.减压启动：软启动器还会通过降低电压的方式来控制电机的起动过程。
在启动过程中，软启动器会逐步降低电压，从而降低电机的起动电流和启动的冲击。
通过减压启动的方式，可以减少电网对电机的影响，并保护电机和其他设备。
3.短时延时停止：在电机停止工作时，软启动器会通过一定的延时保护时间，确保电机在停止前不受突然断电等突发情况的影响。
软启动器会在电机停止运行后，延时一段时间才切断电源，从而保护电机和其他设备。
电路图：软启动器的电路图包括电源电路、控制电路和功率电路。
其中电源电路包括电源输入、过压、欠压和过流保护等功能；控制电路包括启动、停止、保护和信号传递等功能；功率电路包括电机的连接和控制。
电源电路：电源电路主要包括电源输入、过压、欠压和过流保护等功能。
电源输入可以是交流电压，也可以是直流电压。
通过稳压电路和滤波电路，将电源电压稳定并滤波，以保证启动器正常工作。
并通过过压、欠压和过流保护电路，对输入电源进行保护。
控制电路：控制电路主要包括启动、停止、保护和信号传递等功能。
启动器可以采用按钮开关、遥控开关或自动控制方式，通过相应的控制电路进行启动和停止电机。
同时，控制电路还包括过流、过温和过压等保护功能，以保护电机和启动器的安全运行。
56F8346的电动机软启动器设计
◆ 启 动 过 程 时 间为 ０ ６ 可 调 ） ～ Ｏ Ｓ（ 。 ◆ 兼 有 对 被 制 动 的 电动 机 正 常 启 停 （ 制 动 停 止 ） 非 的
功能 。
个 直 流 电 压 。该 电压 被 加 到 ＴＣ ８ ７ ７的第 ４脚 ， ４脚 的 电
压 与 芯 片 内 部 的 锯 齿 波 比 较 ， 得交 相 点 ， 制输 出 脉 冲 。 取 控
程 、 省 存 储 空 间 的优 越 性 。该 软 启 动 器 可 达 到 以 下 的 技 节
术指标 ：
性 检 测 、 齿 波形 成及 比较 电路 ， 锯 以及 抗 干扰 锁定 、 冲 发 脉 生 器 、 冲 形 成 、 冲 分 配 和 驱 动 电 路 。触 发 电 路 接 受 脉 脉 Ｄ Ｐ的控 制 ， Ｓ Ｓ Ｄ Ｐ根 据控 制 的需 要 由 Ｐ ＷＭ 输 出 转换 得 到
分 析 ， 计 出 软 启 动 控 制 策 略 。硬件 设 计 主要 包 括 主 电 路 设 和 控 制 电 路 。采 用 ＤＳ Ｐ控 制 完 成 系 统 信 号 检 测 、 据 运 数
中， 同步 信 号 采 用 ３ 同 步 变 压 器 ， 步 变 压 器 输 出 的信 个 同 号 经 过 光 电 隔 离 及 功 率 驱 动 后 送 人 Ｄ Ｐ 由 Ｄ Ｐ检 测 同 Ｓ， Ｓ 步 信 号状 态 ， 以保 证 晶 闸管 触 发 脉 冲相 位 与 主 电路 电 压 相
◆ 兼有 对 被制 动 的 电 动机 短 路 保 护 、 载保 护 、 过 过 压 、 压 保 护 功能 。 欠 ◆ 环 境 温度 为 一４ ～ １ Ｏ℃ 时均 能 正 常 工 作 。 ０ ５
输 出 脉 冲 通 过 脉 冲放 大 整形 后送 出 ， 为 晶 闸管 的触 发 信 作
电机软启动器设计
电机软启动器设计摘要：软启动器以体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的启动器的趋势。
它一般采用16位单片机进行智能化控制，既能保证电动机在负载要求的启动特性下平滑启动，又能降低对电网的冲击，同时还能直接与计算机实现网络通讯控制，为自动化智能控制打下良好基础。
因此，他的面世具有电动机启动技术划时代的意义。
常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。
晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。
本文将以晶闸管式软启动器为主要研究对象，采用三相双向晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。
软启动器启动电动机时，通过单片机控制系统控制三相双向晶闸管的导通角，使其达到平稳启动电动机的目的。
同时，实现一些基本保护功能，如断相保护，过载保护，三相不平衡保护。
关键词：软启动器电动机MCS-51单片机目录摘要 (1)目录 (2)1 绪论 (4)1.1 电动机的启动问题 (4)1.2 软启动的方式 (5)1.2.1液阻软启动 (5)1.2.2磁控软启动 (6)1.2.3晶闸管软启动 (6)1.3.异步电动机软起动器的研究现状和发展趋势 (7)1.3.1国外软启动技术的发展现状 (7)1.3.2国内软启动技术的发展现状 (8)1.4几种常见软启动器 (8)2 异步电动机的启动方法及总体设计方案 (9)2.1直接启动 (10)2.2减压启动 (10)2.3软启动 (12)2.4课题的研究目标及总体设计方案 (13)2.4.1研究目标 (13)2.4.2总体设计方案 (14)3 硬件设计 (15)3.1 电路设计 (15)3.1.1组成框图 (15)3.1.2主电路设计 (15)3.1.3控制电路设计 (16)3.2 设计功能及原理概述 (20)3.2.1 设计功能 (20)3.2.2 原理概述 (21)3.3 主要元件介绍 (21)3.3.1 主电路元件介绍 (21)3.3.2 控制电路元件介绍 (24)3.4 参数选择 (31)3.4.1 主电路参数选择 (31)3.4.2 驱动电路参数选择 (32)4 系统软件流程图 (32)4.1 保护功能子程序 (33)4.2 显示报警子程序 (34)4.3 晶闸管触发子程序 (36)5 总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)1、绪论1.1引言1.1.1电动机的起动问题电机是现代工农业生产和交通运输的重要设备，与电机配套的控制设备的性能已经成为用户关注的焦点。
毕业论文：电动机智能软启动控制系统设计(北京理工大学)
北京理工大学毕业设计（论文）毕业论文题目：电动机智能软启动控制系统设计指导教师姓名：类别：专业：电气工程及其自动化班级：(校外学习中心)姓名：李中富2020年8 月12 日摘要本文研讨的主题是异步电动机控制系统，其特点为造价低、易维修、构造简单，因此在生产以及生活中广泛用于机械的动力提供。
电动机常见的启动方法包括降压启动和直接启动，这两种启动方法均可能影响周围设备，且冲击电流大。
近几年一些新兴的变频器技术以及软启动技术逐渐发展起来，将上述两种启动方法的缺点进行了改善，并且替代了原有启动方式。
本设计将PLC智能控制中心应用到电动机软启动系统中，可以监控系统，控制变频器，集中控制启动程序，使操作系统更加便于操作人员使用，工艺实现现场化。
变频器能够依据现场的需求，通过输出功率的改变来实现电动机转速的调控，使现场运作更加简洁，更加人性化。
本次设计方案将电动机启动时产生的强大冲击电流这一缺点进行了有效的改善，避免了电流对电网造成影响，也保护了周围的其他电器设备。
PLC编程具有方便、简单的优点，可以将新设备随时加入到系统中，以此达到同一控制。
关键词：电动机；软启动；变频器；PLCAbstractThe topic of this paper is asynchronous motor control system, its characteristics for low cost, easy maintenance, simple structure, so in production and life is widely used in mechanical power supply. Common starting methods for motors include step-down starting and direct starting, both of which may affect the surrounding equipment and have high impulse current. In recent years, some new inverter technology and soft start technology have been developed gradually, which have improved the shortcomings of the above two start methods and replaced the original start methods. The design of the PLC intelligent control center applied to the motor soft start system, can monitor the system, control frequency converter, centralized control of the start program, so that the operating system is more convenient for operators to use, process to achieve on-site. The frequency converter can adjust and control the motor speed by changing the output power according to the requirements of the field, which makes the field operation more concise and more humanized. This design scheme effectively improves the defect of strong impulse current generated when the motor starts, avoids the impact of current on the power grid, and also protects other electrical equipment around it. PLC programming has the advantages of convenience and simplicity. New equipment can be added to the system at any time to achieve the same control.Key words: Motor; Soft start; Frequency converter; PLC目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 系统设计的来源 (1)1.3 系统设计的要求 (1)1.4 电动机智能软启动控制设计的研究背景 (2)1.5 PLC控制的电动机启动系统的发展与现状 (2)1.6课题研究设计的目的和意义 (3)2 系统设计方案 (4)2.1 PLC程序编写 (4)2.2控制系统I/O点与功能 (5)2.3 系统功能简介 (6)2.4 PLC端子接线图 (6)2.5 变频器参数设置 (7)2.6 系统电路图及控制流程图 (7)2.7 设备选型 (8)3 电动机的启动 (13)3.1 电动机启动的发展 (13)3.2定子串电阻降压启动 (13)3.3 Y-△转换启动 (14)3.4自耦降压启动 (15)3.5 软启动器的工作原理及作用 (15)4 软启动装置详细设计 (17)4.1变频器 (17)4.2可编程控制器 (19)5总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 绪论1.1 引言在工业控制中，应用最广泛的便是PLC系统，PLC在实际应用中起着至关重要的作用。
软启动电气控制图纸设计
电动机软起动控制工作原理、控制电路组成及工作特性曲线
随着电力电子器件的参数性能的提高，使用电力电子器件构成的软起动电控设备的故障率大大降低，甚至比传统的电控设备故障率还低，基本做到了免维护运行。
在电网容量小、电动机功率较大时或需要软起动的场合，应首选软起动电控设备。
因此，软起动电控设备已经成为大中型电动机起动的主流设备。
2、工作原理软起动器控制是将电力电子，与自动控制技术相结合的设备，主电路与控制电路的相互关系如图1所示，主电路用三组反向并联晶闸管串接于供电电源与被控电动机之间。
设备起动时，由电子控制电路控制晶闸管的导通角，使加在电动机端的电压由低到高逐渐升高，电动机转速随之逐渐升高，直至达到额定转速，实现电动机的软起动。
设备停机时，则控制晶闸管的导通角，使电动机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车。
图1 软起动器的主电路3、软起动的优点异步电动机在直接起动时，施加额定电压，起动电流将达到5~7I e，这样大的电流将会给供电系统造成很大冲击，所以，除了小容量电机外，一般都采取不同起动方式以降低电动机的起动电流，传统的方式有Y-△起动、串电抗器起动、自耦变压器起动、延边三角形起动等。
传统的方式，在电动机起动的过程中，都有一个线圈电压切换的过程，因而对电网存在“二次冲击”，软起动设备控制则不存在该现象。
常用起动方式电流曲线如图2所示。
图2 常用起动方式电流曲线4、软起动的类型(1)不限流软起动特性曲线见图3，起动时，使起动电流以一定斜率不断上升，直至起动完毕，期间对起动电流不加任何限制，应场合：重载起动。
(2) 小斜率软起动起动特性曲线见图3。
这种起动的特点是电流上升速率缓慢di/dt变化率小。
适应场合：对电机转矩，速度变化敏感的场合。
例如：小张力绕线机构。
(3)阶跃恒流起动见图4。
起动一开始在极短的时间里，使晶闸管接近于全导通，然后恢复至极小导通角，进行正常的恒流软起动，适应场合：起动时静摩擦力矩较大的场合。
(4)恒流软起动特性曲线见图2中软起动曲线。
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】 引 言 无 杆 电泵 具 有 体 积 小 、 量 大 、 荷 波 动 小 、 面 排 负 地
将 控 制 电路 产 生 的 触 发 脉 冲 加 以 放 大 ， 到 强 电 与 弱 起 电 隔 离 的作 用 。 一 些 外 围 电路 包 括 晶 闸 管 、 电器 以 继
及 井 下 传 递 能 量 的 方 式 简 单 等 优 点 ， 是 无 杆 电 泵 在 但
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第 １ 期 １
・ 机 软 启 动 控 制 器 设 计
王心刚 ， 旭虎 ， 任 陈 璨
（ 油 大 学 （ 东） 山 东 东 营 ２ ７ ６ ） 石 华 ， ５ ０ ２
摘 要 ： 出一 种 用 双 向 晶 闸管 调 压 的数 字移 相 控 制 方 法 ， 析 和讨 论 了该 方 法 的５ 作 和 设 计 原 提 分 － ． 理 ． 用 ８ Ｃ１ ６单 片机 和 ＧＡＩ ６ 采 ０ ９ Ｖ８可 编 程逻 辑 器 件 构 成 的 数 字 移 相 触 发 系统 ， 该 系 统 用 于 全 １ 将 数 字交 流 电 动机 软 启 动 和 节能 控 制 的试 验 结 果 证 明该 系 统 切 实 可 行 。 关 键 词 ： 启 动 ； 能 ； 功 功率 ； 字 相 移 控 制 软 节 有 数 中 图 分 类 号 ： Ｈ８ 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ２—１ ４ 【 ０ ２ １ —０ １ Ｔ ６ Ａ １０ ８ １ ２ ０ ） １ ０ ３—０ ２
滞 环 过 零 比较 的 目的是 为 了 防止 干 扰 。输 入 电 压 在 过 零 点 附 近 ， 迭 加 有 杂 波 干 扰 ， 会 导 致 起 点 检 测 器 的 若 不
Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｏｆ ａ ｔ ｒ ａ ｄ Ｃｏ ｒ ｌｅ ｎ Ｏ ｉ Ｆｉ ｌ ｓ Ｒ ｏｆＭ ｔ ｒ Ｓ ｔＳｔ ｒ ｅ ｎ ｎｔ ｏ ｌ ｒ ｉ ｌ ｅ ｄ
Ｗ ａｎ ｎ ｎｇ， ｎ ｕ ｇ Ｘｉ ｇａ Ｒｅ Ｘ ｈｕ， Ｃｈｅ Ｃａｎ ｎ
（ ｔｏｅ ｍ ｉｅｓｔ ｆＣｈｎ ， ｎ ｙｎ ５ ０ ２， ｉａ Ｐｅｒ ｌｕ Ｕｎｖ ｒｉ ｏ ｉ ａ Ｄｏ ｇ ｉｇ ２ ７ ６ Ｃｈｎ ） ｙ
一
—
堕
苴
整 流滤 波１ 整 流滤波 ２
片 机
脉
冲
转 为
双
２ 系 统 框 图
本 控 制 器 由控 制 电路 、 动 电 路 和 一 些 外 围 电 路 驱
脉
冲
构 成 。其 系统 框 图 如 图 １所 示 ：
按 钮开 关 Ｊ｝ 参数 设置
图 ２ 控 制 电 路
井 会 因 液 面 的 变 化 ， 电泵 有 时 工 作 在 轻 载 状 态 ， 样 使 这 造 成 电 机 功 率 因 数 低 、 统 效 率 低 ； 停 车 时 ， 使 电 系 泵 会 网 的 电 流 发 生 突变 ， 生 电流 浪 涌 现 象 ， 坏 其 他 电气 产 损 设 备 ； 电泵 的 正 常 运 行 过 程 中 ， 果 发 生 过 载 ， 相 在 如 缺 等 异 常 情 况 ， 使 电 机 烧 毁 ， 重 影 响 生 产 ， 来 巨 大 会 严 带 的 经 济损 失 。 针 对 以上 存 在 的 弊 端 ， 制 了 可 用 于 大 研 功率 无 杆 电泵 的 “ 油 电泵 节 能 控 制 器 ” 该 设 备 具 有 潜 。 软 启动 、 停 车 、 能 、 载 保 护 和 缺 相 保 护 等 功 能 ， 软 节 过 还 具 有过 载 、 相 等 报 警 指 示 ， 正 常 运 行 情 况 下 可 以 指 缺 在 示 潜油电泵的运行状态 。
Ｔｈｅ ｄｉｉａ ｒｇ ｒｓ ｔ ｍ ｈｉ ｇ ｔ ｌｔ ｉｇｅ ｙｓｅ ｗ ｔ８０１ ｎ ＧＡ Ｌ１ ９６ ａ ｄ ６Ｖ ８ ｉ ｅ ｌｐｅ ｓｄ ｖｅｏ ｄ．Ｔ ｈ ｘｐ ｉ ｅ ａ ｅ ｕｌｓｓ ｏｗ ｈｅｓ ｓ ｅ ｈｉ ｌ ｅ ｓ — ｅ ｅ ｅｒｍ ｎｔ ｒ ｓ ｔ ｈ ｌ ｔ ｙ ｔ ｍ ｇｈ ｙ ｆ ａ ｉ ｂ ｅ ｔ ｈｅ ｓ ｔｓ ａ ｔｎｇ ａ ｎｅ ｇｙ ｓ ｉ ｇ ｏ Ｃ ｏ ｏｒ ｌ ｏ ｔ ｏｆ ｔ ｒ ｉ ｎｄ ｅ ｒ ａｖ ｎ ｆＡ ｍ ｔ ｓ． Ｋ ｅ ｏ ｄ Ｓ ｔＳｔ ｒ ｉ ｙ Ｗ ｒ ｓ： ｏｆ ａ ｔｎｇ； Ｅｎｅ ｇｙ Ｓａ ｉ ｒ ｖｎｇ； ｅ ｌＰｏｗ ｅ ； ｇｉａ Ｒ ａ ｒ Ｄｉ ｔ ｌＰｈａ ｅ— ｃ ｔ ｏｌ ｓ ｏｎ ｒ
及 它 们 的 保 护 电路 等 。
控制 电 路 主 要 由 滞 环 过 零 比 较 、 相 、 时 、 流 移 延 整 滤 波 、 出 封 锁 等 模 块 组 成 ， 图 ２所 示 。 输 如
环过零 比较 １ —ｌ 移相 ３ 。 １ ０ ｌ ［ ｒ 延 ￣５ ｓ ｎ
使用中存在着 以下一些 弊端 ： 启动 电流很大 ； 由于 电泵 ３ 控 制 电 路 的 硬 件 组 成
Ａｂ ｔ ａｃ ： ｎ ｅ ｇｉａ ｓ ｒ ｔ Ａ ｏｖ ｌｄｉ ｔ ｌｐｈａ ｅ— ｃ ｓ ｏｎｔｏ ｔ ａ ｅ ｙ ｂａ ｅ ｎ ｕｂ ｅ— ｄ ｒ ｃ ｉ ｈｙ ｓｏｒｖ ｔ ｇｅ ｒ ｇ ａ ｉｎ ｓ ｐ ｏ ｏｓ ｄ－ ｒ ｌｓ ｒ ｔ ｇ ｓ ｄ ｏ ｄｏ ｌ ｉｅ ｔｏｎ ｔ ｒ ｔ ｏｌａ ｅ ｕｌｔｏ ｉ ｒ ｐ ｅ
３ １ 滞 环 过 零 比 较 器 ． 滞 环过 零 比较 器 的 作 用 是 检 测 电 压 的 起 点 ， 中 其
滞 环 过 零 比较 １是 用 于 检 测 线 电 压 ａ的 起 点 ； 环 ｂ 滞 过零 比较 ２是 用 于 检 测 线 电 压 的 起 点 ； 环 过 零 滞
比较 ３是 用 于 检 测 流 经 电机 绕 组 的 电 流 的起 点 。运 用