采用单片机的交流电动机节能及保护控制系统

ByElmer1

) m+ a4 E% L' e" K( s8 R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
! r% S, e# N; `( K; \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
& M) m- p! I6 S+ q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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+ X* p- K" i2 n' @9 M. f% K* q; `关键词:控制系统;节能保护;单片机;交流电动机

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引言
6 G/ B# w! k8 ?( Y$ [8 C! F+ L/ g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。
& b3 ~5 [0 [4 w( p! u6 ~$ \本系统适用于交流380V/50Hz三相异步电动
0 t$ y3 f1 J( B机，对负载经常变化的电机实现星形一三角形连接
! ]/ S& Q) k* ?8 }' v; I/ ^的自动切换，使电机处于最佳经济运行状态。同时
对电机过载和短路、三相供电缺相、欠压、三相不
$ L. y7 V  y+ ~$ 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
  s6 N( }7 t2 D6 @: f2.1节能原理
电动机在工.作时存在定子、转子的铜损、铁损
及机械损耗，前两种损耗与电流电压平方成正比。
如图1示，若在电机轻载、空载时降低绕组电
" R0 c0 E4 j0 ~压则能降低功率。因此系统根据电机不同工作电
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。
$ Y9 |% d  j$ K3 n2.2采用LM231芯片的检测电路LM231
电压一频率转换器系列是低功耗外围
接口电路，多用于模拟数字转换、电压频率精确转
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
; x9 R3 @" r1 Z* B2 K- z数，以检测电压。

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AT89C51 通过模拟开关栓测信号