晶闸管软起动的移相原理
软启动电路及原理
软启动电路及原理一、软起动主电路图晶闸管降压软起动主电路如图所示,其中M是异步电动机,晶闸管KPl～KP6组成移相控制的三相交流调压电路,利用品闸管进行调压,其输出电压大小由晶闸管的导通角决定,而晶闸管的导通角又与其触发角有关;触发角越小,输出越大;因此,只需在电动机起动过程中通过控制晶闸管触发角的大小,不断改变晶闸管的导通角来改变输出电压波形,从而改变输出电压的有效值;随着输出电压的增加,电机转速不断上升;而电机定子电流的大小J下比于定子端电压,起动仞期,电机端电压较小,冲击电流电小,随着电机定子端电压的不断增加,定子电流也不断增加,最终达到额定转速,实现了电机的软起动;在每一瞬间,在三相交流调压电路中,至少要有两个器件导通,它们应处于不同的相,其中至少有一个是流向负载端,同时有另一个流向电源;在电路的正常工作状态下,6个晶闸管按照KPI、K_P2、KP3、KP4、KP5和KP6的顺序循环触发导通,而且相邻的两个晶闸管触发时刻之间相差600电角度;三相调压起动其实质是降压起动,与传统降压起动不同之处是无机械触点,起动电压和起动电流任意可调㈣;图中F为快速熔断器,RZ为压敏电阻,KP为晶闸管,另外还有并联于晶闸管两端的RC保护电路;理论上讲,本起动器可起动各种容量的三相异步电动机,针对不同的容量,软件控制思想均可不变,只要重新设计一下主电路即可,其中各元件的选择取决于被控电动机的容量;主电路图二、软启动触发电路如图,出发电路主要有监测、移相控制、脉冲串产生电路、触发驱动电路等组成;同步信号取于电源输入端R 、S 、T,即u i 、w V i v 、信号,三相交流电源经电阻2423987R R R R R 、与、、25R 、分压后,分别送往电压比较器U7A 、U7B 、U7C 反相输入端;三个电压比较器的同相端经29R 接在作星形连接252423R R 、、R 的公共端上,相当于接至三相交流电的中相点;各相交流电正向过零点时,对应的比较器输出低电平,驱动光电耦合器内发光二极管发光,光耦内的光电三极管导通,将低电平有效的同步信号送往单片机的P1.0、P1.1、P1.2输入端；而当交流电反相过零时,对应的比较器输出高电平送往单片机;同步波形如图 所示;由于比较器为单电源供电,故在其同相端加上了由稳压管2VZ 提供的5.1V 直流电压,建立了正常的工作点;采用比较器获取同步信号的方法具有很高的过零检测灵敏度;移相控制信号由80196看出KC单片机;单片机根据软启动器设置的启动方式,计算出移相控制角α值,在对应的相电源电压过零时,延迟α角由高速输出口HSO0、HSO1、HSO2、HSO3、HSO4、HSO5送出宽度为5ms的方波作为与非门U8A、U8B、U8C、U8D、U9A、U9D的门控信号;。
晶闸管移相触发器工作原理
晶闸管移相触发器工作原理
嘿！今天咱们来好好聊聊晶闸管移相触发器的工作原理呀！
哎呀呀，这晶闸管移相触发器，那可是相当重要的东西呢！你知道吗？它在很多电子电路中都发挥着关键作用啊！
咱们先来说说啥是移相？简单来讲，就是改变交流电源的相位角呀！那为啥要移相呢？这是为了控制加到负载上的电压或者电流的大小呀！
晶闸管移相触发器的工作原理其实并不复杂，但是要真正搞明白，还得仔细琢磨琢磨呢！它主要是通过控制触发脉冲的相位来实现对晶闸管导通角的控制。
哇塞，这听起来是不是有点神奇？
比如说，在一个交流周期里，如果触发脉冲来得早，晶闸管导通的时间就长，负载上得到的电压或者电流就大；反之，如果触发脉冲来得晚，晶闸管导通的时间就短，负载上得到的就少啦！
你想想看，要是没有这个移相触发器，那很多电路的控制不就乱套了吗？比如说在调速系统中，要想改变电机的速度，就得靠它来精准控制呀！
这移相触发器里面，通常有各种电路元件，像比较器、放大器、定时器啥的。
它们协同工作，确保触发脉冲在合适的时刻发出。
哎呀呀，这就像是一个精密的小团队，各司其职，共同完成重要的任务呢！
在实际应用中，还得考虑很多因素呢，比如电源的稳定性、负载的特性。
稍有不慎，可能就达不到理想的控制效果啦！
怎么样？是不是对晶闸管移相触发器的工作原理有了更清楚的
认识呀？希望我的讲解能让你一下子就明白这个神奇的东西！。
晶闸管软起动的原理及应用
晶闸管软起动的原理及应用林燕一、引言1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利，初期称为“功率因数控制器”，此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。
1982年FrankNole又作了二点改进，一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压，二是采取了反馈控制技术，使空载时电动机电压进一步减小，节电率大大提高，正式定名为“节电器”（POWERSAVER）。
我国也开发了节电器，但实际使用效果不佳，未能广泛推广使用。
1983年后，上海市相继引进了一系列的节电器产品，在对引进的节电器消化吸收的基础上，上海，西安等地研制出了新型节电器，其性能达到并超过引进的同类产品，为进一步推广节电器创造了条件，国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的首选产品。
晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间。
它是当今电力电子器件长足进步的结果。
10年前，电气工程界就有人指出，晶闸管软起动将引发软起动行业的一场革命。
晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于1958年使其商业化。
它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。
二、晶闸管软起动的原理晶闸管软起动通过控制单元发出PWM波来控制晶闸管触发脉冲，以控制晶闸管的导通，从而实现对电机起动的控制。
在分析软起动原理之前先强调以下几个术语：(1)触发角α：指从晶闸管正向电压起到加触发脉冲为止的这一期间对应的电角度。
(2)导通角θ：指晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的角度。
(3)续流角φ：感性负载电流滞后于它所对应的相电压的相角。
电动机软启动的原理详解
电动机软启动的原理详解 电动机在启动时需要的电流大概是额定电流的6倍左右。
在这样的电流下，电动机会受到比正常工作时更大的冲击，这样的冲击会增加电机的损耗，减少电机的寿命，甚至当电流过大时会对机器内部的其他零件造成破坏。
电机软启动的研究主要是控制三相交流异步电机的启动，通过对三相交流异步电机的使用来实现电机的软启动，对电机的启动和停止提供保护。
这样的技术被广泛的应用在工业领域中，工业上用这种技术来取代传统的Y/△启动，取得了不错的效果。
电动机软启动的原理如下： 1、当点击启动时，晶闸管内部的电压逐渐升高，这时的电机会在电压的作用下缓慢的加速运行； 2、当运行的速度达到所需速度时，晶闸管会实现全导通，在这时，点击的电压与额定电压相同，这样既能够实现电机的软启动，又符合机器的机械性能，这样的启动让整个过程能够平稳运行。
1、在这样的情况下，电机在晶闸管的保护下正常运行，让电机受到更小的冲击和损耗，这样就能够显着提高电机的使用寿命，让电机保持良好的工作状态。
三相反并联晶闸管（SCR）能够调节软启动器的电压，是软启动器的调压器，当三相反并联晶闸管接入电路之后，其在电源和电机定子之间起到了一个连接的作用。
晶闸管交流调压软启动主要是通过改变晶闸管的连接方式，将传统的连接方式变成连接到三项绕组上，这样就实现了用并联的方式给晶闸管供电。
晶闸管软启动器具有很强的可调节性，因此用户们可以根据自己不同的需要对电机进行适当的调整，通过相应的改变让电机的启动方式更适合自身的需要。
软启动不仅能够大幅度减轻传动系统本身所受到的启动冲击，延长关键零部件的使用寿命，同时还能大大缩短电动机启动电流的冲击时间，减小对电动机的热冲击负荷及对电网的影响，从而节约电能并延长电动机的工作寿命。
通过使用软启动技术，在电动机的选型上将可以选用容量较小的电动机，因而也能够减少不必要的设备投资。
星三角启动是依靠改变电机绕组的接线，从而改变电机启动时的电压，启动时的电压被降低，使启动电流变小，启动时对母线的冲击减小，达到电机启动时母线电压的压降在允许的范围内（要求母线压降不超过额定电压的10%），耦减压启动也是可以使电机启动时的电流减小，是通过自耦变压器电压抽头的改变而使电机启动时得到的电压降低，从而电流减小，减小对母线的冲击。
软启动器工作原理
软启动器原理工作原理软起动器(软启动器)是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。
软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。
这种电路如三相全控桥式整流电路。
使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。
待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。
软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。
软起动与传统减压起动方式的不同之处是：（1）无冲击电流。
软启动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。
对电机无冲击，提高了供电可靠性，平稳起动，减少对负载机械的冲击转矩，延长机器使用寿命。
（2）有软停车功能，即平滑减速，逐渐停机，它可以克服瞬间断电停机的弊病，减轻对重载机械的冲击，避免高程供水系统的水锤效应，减少设备损坏。
（3）起动参数可调，根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。
ss2软启动器2008-12-08 15:291.引言根据统计，电动机的用电量占我国发电量的60%-70%，而电动机中的90%是交流电动机，因此对交流电动机拖动的控制及保护是达到节约能源、简化控制、优化国家资源的重要手段。
交流电动机面临的主要问题：a.起动问题，包括起动时的电流冲击及起动转矩冲击，电动机因起动引起的故障占总故障的10%以上，而且大功率电动机很多应该停机的时候，因起动困难，只能尽量浪费；b.停机问题，包括根据生产及工序的要求需要延长停机时间或缩短停机时间；c.综合保护问题，如过载、过流、短路、缺相等动态保护及特殊环境中的电动机除湿干燥等静态保护。
晶闸管模拟移相触发芯片KC785原理与应用
一、概述：KC785可控硅移相触发器主要用于单相、三相全控桥式供电装置中作可控硅的双路脉冲移相触发，KC785电路有两路相位差180度的移相脉冲输出可构成全控桥式触发线路。
该电路具有输出负载能力大、移相性能好，正负半周脉冲相位均衡性好，移相范围宽，对同步电压要求小，有宽脉冲输出等特点，可与西德TCA785电路进行直接互换。
KC785电路内部原理图（1）波形图见图（2），应用实例见图（3）。
同步电压可由电网直接或同步变压器再通过电阻给5#提供一个同步信号控制产生一锯齿波，R9确定了给电容C10充电的锯齿波斜率。
如果斜率上升电压V10达到移相控制电压V11，就有一个信号送到逻辑部分。
所以改变V11的大小，即改变了V11与V10的交点，即实现了移相触发脉冲由0º~180º的变化。
送出与A1，A2反相的脉冲电压信号。
3#送出从Ф开始每隔180º转换的信号，7#送出与A1，A1反相的连续脉冲电压信号(<?@GHL13#接地，能在2#，4#各送出一个相位差180º的长脉冲（180º—Ф）。
KC785原理图二、要技术数据：a)电源电压：直流+15V（允许工作范围12V～18V）b)电源电流：≤10mAc)同步输入端允许最大同步电流：200uAd)移相电压范围：－0.5V～（Vs－2）Ve)移相范围：≥170ºf)锯齿波幅度：（Vs－2）Vg)输出脉冲：1．幅度：高电平≥（Vs－2.5）V：低电平：≤2V2．宽度：无C12：30us左右有C12：（400～600）us∕nF3．最大输出能力：55mA（流出脉冲电流）h)2#3#4#7#脉冲电压输出端输出能力：≤2mA（灌入脉冲电流）i)封装：采用16脚塑料双列直插封装j)允许使用温度：－10℃～+70℃应用举例。
软启动控制器原理及应用
软启动控制器原理及应用软起动控制器是利用电力电子技术与自动控制技术（包括计算机技术），将弱电和强电结合起来的控制技术，其主要结构是一组反并联晶闸管及其电子控制电路，利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，从而实现不同的起动功能。
起动时，使晶闸管的导通角从0开始，逐渐前移，电机的端电压从零开始，按预设函数关系逐渐上升，直至达到满足起动转矩而使电动机顺利起动，再使电动机全压运行。
一般软起动器可以通过设定得到不同的起动特性，以满足不同负载的要求。
斜坡恒流升压起动这种起动方式是在晶闸管的移相电路中引入电机电流反馈使电机在起动过程中保持恒流、起动平稳。
在电机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的限流值后保持恒定，直至起动完毕。
起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电机负载调整设定。
斜坡陡，电流上升速率大，起动转矩大，起动时间短。
当负载较轻或空载起动时，所需起动转矩较低，应使斜坡缓和一些，当电流达到预先设定的限流点值后，再迅速增加转矩，完成起动。
由于是以起动电流为设定值，当电网电压波动时，通过控制电路自动增大或减小晶闸管导通角，可以维持原设定值不变，保持起动电流恒定，不受电网电压波动的影响。
这种软起动方式是应用最多的起动方法，尤其适用于风机、泵类负载起动。
脉冲阶跃起动在起动开始阶段，晶闸管在极短时间内以较大电流导通，经过一段时间后回落，再按原设定值线性上升，进入恒流起动状态。
该起动方法适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。
减速软停控制减速软停控制是当电机需要停机时，不是立即切断电动机电源，而是通过调节晶闸管的导通角，从全导通状态逐渐的减小，从而使电动机的端电压逐渐降低而切断电源的，这一过程时间较长故称为软停控制。
停车的时间根据实际需要可在0~120秒范围内调整。
在泵站中，应用软停技术可避免泵站设备损坏，减少维修费用和维修工作量。
节能特性软启动器可以根据电动机功率因数的高低，自动判断电动机的负载率，当电动机处于空载或负载率很低时，通过相位控制使晶闸管的导通角发生变化，从而改变输入电动机的功率，以达到节能的目的。
软启动器的结构及原理
软启动器的结构及原理
软启动器的结构及工作原理概括如下:
1. 软启动器通常由绕阻式变压器、晶闸管、检测电路等部分组成。
2. 绕阻式变压器可以调节输出电压大,起到调压作用。
3. 晶闸管是电力控制的执行器,可以截止或允许电流通过。
4. 检测电路检测启动电流、电压,反馈给控制电路。
5. 在启动初期,控制晶闸管截止角大,减小通过电流,起软启动作用。
6. 然后晶闸管逐步增大导通角,增加通过电流,逐步达到额定电流。
7. 软启动过程中,变压器起调压作用,使电机获得渐增电压。
8. 从而避免启动大电流冲击,实现电机平缓启动。
9. 还可以检测电流、电压等参数,控制启动特性。
10. 软启动器结构简单,使用方便,能有效减少启动电涌,延长使用寿命。
综上,软启动器通过调节电压和电流实现电机软启动,避免大功率设备直接通电启动的冲击。
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晶闸管软起动的移相原理
摘要：本文介绍了通用晶闸管软起动控制器的工作原理，该工作原理即移相原理，移相原理是目前所有晶闸管软起起动器共同采用的控制方式，其控制方式下起动的电机起动电流较小，起动平稳且能够满足多种负载。
关键词：晶闸管触发电流功率因数角
1、引言
三相交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可靠，所以在各个行业得到广泛应用。
但其在直接起动时，会产生过大的起动电流，特别是大功率电机，大起动电流严重冲击电网，引起电网供电质量下降，并影响其他设备的正常运行，并且起动转矩造成的机械冲击会降低电动机的寿命。
所以起动过程中需要在电机和电源之间串入软起动来解决此问题。
随着电力电子技术的飞速发展，晶闸管软起动装置应运而生。
由于其体积小、结构紧凑，免维护，安全可靠。
全智能控制，功能齐全，菜单丰富。
起动重复性好，保护周全。
所以其正逐步取代传统的软起动方式，成为软起动领域新的领军人物。
本文首先阐述晶闸管软起动的目前最普遍采用的移相起动方式。
2、系统概述
利用晶闸管的开关特性，通过晶闸管的触发角来改变晶闸管的导通时间，从而控制到晶闸管电机端的输出电压，达到控制电机的起动特性。
当晶闸管的电机端电压和输入端相同的时候即电机起动过程完毕后，就让交流接触器（或断路器）吸合（如图1所示意，即QF2吸合），短路所有的晶闸管，这时电动机将直接连到电网上。
在图1中，QS为高压隔离开关，QF1、QF2为真空断路器(当电流小的时候，QF2有时候也采用接触器），SCR为（普通）晶闸管，M为中压电动机。
QF1伺职主电路的通断，QF2伺职电力器件的旁路。
在SCR软起动装置里，SCR共6组，每组含（根据电压的高低和可控硅的耐压值来确定m的值）个相串的SCR。
3、工作原理
3.1功率因数角
由于电机为感性负载，所以电流滞后电压。
当电压过零的时候，电流并未过零，要延迟一段时间后才过零，只有在电流过零的时候晶闸管才关断。
我们把电压过零点和电流过零点之间的这个角度称为功率因数角φ。
3.2导通角和触发角
（1）导通角和触发角
当晶闸管工作时，其输出电压的大小由晶闸管的导通角决定，而导通角又由触发角和功率因数角共同决定。
如图2所示，α为触发角，q为导通角。
几个角度之间的关系为:q=-α+φ
（2）初始触发角
初始触发角是给电机建立电流的必要条件，初始触发角一般在40°到60°之间，此值根据不同的电机及不同的负载变化。
3.3相序及其检测
（1）相序
相序就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。
在晶闸管软起动中，相序检测极为重要，只有确定相序，才能发出正确的触发脉冲控制晶闸管的导通顺序。
（2）相序检测
相序检测是在晶闸管导通前，触发脉冲发出前进行的。
本系统通过对三相反并联晶闸管的管压降信号的判别来实现相序检测。
设A相晶闸管的管压降信号为Va, B相晶闸管的管压降信号为Vb ，C相晶闸管的管压降信号为Vc。
在电压过零时，管压降为0。
管压降信号Va、 Vb、Vc严格遵守三相交流电相序规律，信号的周期为180°，各相的相位差为120°。
以Va为基准，当Va开始有压降，此时开始计时，若60°后到来的信号是Vc，120°后到来的信号是Vb，则可判定为正相序。
相反，当Va开始有压降，若60°后到来的信号是Vb，120°后到来的信号是Vc，则可判定为逆相序。
3.4脉冲触发
（1）触发同步
为了能对主回路的输出电压Ud进行准确的控制，SCR必须接受与SCR主电路具有相同频率的触发信号。
在A、B、C三相电路中，正相晶闸管触发信号相位相差120°，反相晶闸管触发信号相位也相差120°，而同一相中反并联的两个晶闸管的触发脉冲相位相差180°。
宏观来看三相交流调压电路，是每隔60° 控制器发出一个触发脉冲。
（2）触发脉宽
晶闸管的触发是有一个过程的，也就是晶闸管的导通需要一定的时间，不是一触即通，只有当晶闸管的阳极电流即主回路电流上升到晶闸管的擎住电流IL以上时，管子才能导通，所以触发脉冲信号应有一定的宽度才能保证被触发的晶闸管可靠导通。
例如：一般晶闸管的导通时间在6μs左右，故触发脉冲的宽度至少在6μs以上，一般取20～50μs，对于大电感负载，由于电流上升较慢，触
发脉冲宽度还应加大，否则脉冲终止时主回路电流还未上升到晶闸管的擎任电流以上，则晶闸管又重新关断，所以脉冲宽度不应小于300μs，通常取1ms，相当广50Hz正弦波的18°电角度。
3.5移相调压过程
由于异步电动机是感性负载，从电力电子学中得到，当交流调压电路带感性负载时，只有当触发角α大于感性负载的功率因数角φ时，才能起调压的作用，因为当α<φ时，电流导通的时间将始终保持在180°，其情况和α=φ时一样，相控不起任何调压作用，甚至在晶闸管触发脉冲不够宽的情况下，还会出现只有一个方向的晶闸管在工作，负载上可能出现直流分量，危害晶闸管的安全。
因此在使用相控晶闸管电路时必须采用宽脉冲触发或双窄脉冲触发，移相范围限制在φ≤α<180°。
晶闸管的输出电压为介于导通角q 间的波形，改变q角的大小，就可以调节电机的输入电压。
q 角与α角和φ角都有关，对于恒定的负载阻抗，q角是常量，只要调整α角就可以改变晶闸管的输出电压，但电机的功率因数角是电机转速的函数，在电机起动过程中，随着转速的提升，功率因数角在不断变化，因此，对晶闸管触发角α的调整要兼顾φ角的变化情况。
只有这样，才能达到使电机输入电压按预定规律变化的目的。
4、实现方案
在软起动过程中，DSP以电流过零点为触发条件，DSP每检测到一次电流过零点就会发一次触发脉冲。
首先根据电机的参数特性设定触发角α的初始值，在起动过程中，触发角α不断的前移，直到移动到功率因数角φ为止，此时触发角的值等于功率因数角。
这个时候发出的触发脉冲正好是在电流过零点处，也就是可晶闸管关断的时刻。
由于触发脉冲具有一定宽度，可以持续到电流过零点以后，所以此刻发出的触发脉冲会使晶闸管全压导通。
晶闸管全压导通的时刻，也就是软起动过程结束的时候，此时就可以投切旁路真空接触器，来短接晶闸管。
为了避免电流的二次冲击，需要延时一段时间后停止发出触发脉冲，此时整个软起过程完全结束。
5、实际控制效果
本文以功率因数角作为软起动的控制依据，可以实时的跟踪电机的功率因数的变化，根据功率因数的变化来调整触发角度。
所以大部分晶闸管软起动控制方式采用此移相控制方式。
本文所介绍的根据功率因数角移相的起动方式，在实际应用过程中很好的实现了电机的平滑起动，为用户提供了满意的软起动产品。
6、结束语
本文介绍了以功率因数角作为反馈信号来控制电机的晶闸管移相起动方式，此控制策略能更准确的判断出晶闸管的关断时刻，由此可以更精确的发出触发脉冲来控制电机的软起动过程。