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電機控制器范文第1篇

前言：輸煤膠帶機是煤礦企業(yè)日常生活生產(chǎn)的重要使用設(shè)備之一，也是開采的煤炭能夠及時迅速的輸送到地面的重要保障。一旦輸煤膠帶機的電機因為種種客觀因素造成停止運轉(zhuǎn)，將會對整體工作造成重要的影響。因此煤礦企業(yè)迫切需要能有一套低壓電機單機再起動控制器來保證電機能夠平穩(wěn)運行?；诖吮尘跋卤疚尼槍Φ蛪弘姍C單機再起動控制器的結(jié)構(gòu)和組成進行研究，繼而設(shè)計出一套科學合理的控制系統(tǒng)來保障企業(yè)日常生產(chǎn)，推動我國經(jīng)濟平穩(wěn)有序運行，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 工作原理解析

低壓電機單機再起動控制器主要是通過實時監(jiān)測供電網(wǎng)絡(luò)的電壓變化情況來調(diào)節(jié)電機的運轉(zhuǎn)，保證在電網(wǎng)突然出現(xiàn)電壓降低或者消失的情況下，低壓電機單機再起動控制器能夠在系統(tǒng)預(yù)設(shè)時間內(nèi)將電機再次起動的控制系統(tǒng)，當電壓降低或者消失時間小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)時間，通過低壓電機單機再起動控制器可以正常自動運轉(zhuǎn)電機，促使整個傳送系統(tǒng)進入工作狀態(tài)，如果斷電時間超過了系統(tǒng)預(yù)設(shè)時間則系統(tǒng)不啟動，電機停止運轉(zhuǎn)。

其中T為系統(tǒng)預(yù)設(shè)的斷電時間周期，Tm為斷電時間相應(yīng)上限，如果T>Tm那么低壓電機單機再起動控制器不工作；如果T

2.硬件系統(tǒng)構(gòu)成分析

2.1.檢測模塊

檢測模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的主要構(gòu)成部分，通過檢測模塊的使用能夠?qū)\行的電機接觸器輔助觸點的開關(guān)狀態(tài)進行監(jiān)測，對電機運行的電壓進行選擇，以保證能夠滿足電機運轉(zhuǎn)的需求。當電壓出現(xiàn)降低或者消失的狀況時，檢測模塊針對電壓信號的異常起動針對性的保護設(shè)置，通過觸點的使用來逐漸降低電機功率，避免電壓突然降低導(dǎo)致電機受到損傷，在電壓恢復(fù)平穩(wěn)后對電壓信號進行檢測，確保穩(wěn)定后起動電機，帶動整個輸煤膠帶機的正常運轉(zhuǎn)。針對電壓閃絡(luò)現(xiàn)象，本系統(tǒng)采用的是硬件邏輯模塊檢測，其成本較低能夠被煤礦企業(yè)廣泛采用，降低生產(chǎn)成本的支出。

2.2.電源模塊

電源模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的主要動力來源，其相應(yīng)的電源模塊構(gòu)成較多，主要為數(shù)字系統(tǒng)電源以及開關(guān)量輸入的檢測電源等，在煤礦的輸煤膠帶機中還相應(yīng)的增加了備用電源模塊，保證輸煤膠帶機在電壓出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象導(dǎo)致電壓不穩(wěn)定電機所需要的額定功率無法達到設(shè)定目標從而對電機造成損害，當電壓不穩(wěn)或者消失，檢測模塊輸出信號，啟動備用電源來保證電機能夠持續(xù)運轉(zhuǎn)一段時間，支持到電壓穩(wěn)定時備用電源自動關(guān)閉從而保證整個電路系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，電機不會受到損害，提高煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)。

2.3.顯示模塊

顯示模塊是整個低壓電機單機再起動控制器的信號顯示裝置，系統(tǒng)讀整體的電壓信號的強弱和數(shù)值的變化情況通過顯示模塊顯示給相關(guān)工作人員來進行下一步工作的開展或者檢修整個系統(tǒng)，解決出現(xiàn)問題的部位，保證輸煤膠帶機能夠正常運行。

2.4.RTC模塊

當?shù)蛪弘姍C單機再起動控制器自動起動電機運轉(zhuǎn)時，需要記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)和時間點，以方便查閱工作，RTC模塊起到的作用就是將電機的運轉(zhuǎn)時間和信號準確記錄，以保證電壓閃絡(luò)發(fā)生的具體時間和變化情況，保證直觀清晰的反映出電機的運轉(zhuǎn)狀況，為相關(guān)工作的開展提供數(shù)據(jù)支持。

3.系統(tǒng)軟件功能

3.1.自動重啟功能

當電壓恢復(fù)時，通過低壓電機單機再起動控制器檢測模塊發(fā)出的可以正常起動電機的指令，系統(tǒng)自動進行電機起動，此功能的使用保證了系統(tǒng)的反應(yīng)能夠與實際同步，縮短反應(yīng)的時間，排除了因為人為疏忽導(dǎo)致的電機未啟動而導(dǎo)致的整個系統(tǒng)未能運行的狀況。

3.2.歷史記錄功能

每次電機停止運行和低壓電機單機再起動控制器起動電機的時刻都會被系統(tǒng)準確記錄在系統(tǒng)當中，以方便工作人員進行日常工作的檢查和系統(tǒng)維護時相應(yīng)指標數(shù)據(jù)的使用，查詢歷史記錄可以對電機進行有效的維護等方面工作的有效開展。

3.3.超長計時的處理

后備電源由于受到了體積、成本等因素的限制導(dǎo)致不可能長時間的啟用來支持電機的長時間運轉(zhuǎn)，而實際的電壓閃絡(luò)現(xiàn)象持續(xù)的時間可能較長，超過了系統(tǒng)反應(yīng)的時間，造成控制系統(tǒng)在電壓穩(wěn)定后也無法正常自動起動電機的現(xiàn)象發(fā)生。

超長計時的處理則是犧牲掉了部分的精度來保證系統(tǒng)能夠在較長時間內(nèi)處理電機的自動起動工作，通常時間為180s，如果超過了計時長度則會損失部分精度下延長工作時間，但是時間持續(xù)較短，相對于超長計時的處理問題，精度的損失是客戶完全可以接受的。

4.總結(jié)

以上重點介紹了低壓電機單機再起動控制器的系統(tǒng)構(gòu)成以及運轉(zhuǎn)原理，相應(yīng)的探究希望可以為其他研究提供幫助，推動煤礦企業(yè)向前穩(wěn)步發(fā)展，為社會經(jīng)濟活動提供能源所需。

參考文獻：

[1]陳星，徐承深.低壓電機單機再起動控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2005，12（24）：7 9.

[2]田衛(wèi)華，程祥，齊曉軒，宛波，王艷.低壓電機再起動控制器的設(shè)計與實現(xiàn)[J].自動化技術(shù)與應(yīng)用，2006，12（06）：60 61+64.

電機控制器范文第2篇

[關(guān)鍵詞]電機車 控制器 修配技術(shù)

中圖分類號：TD64 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0111-01

煤礦電機車的控制器，必須進行定期檢查，以確?？刂破鞯恼＿\行。在檢查控制器時要停電作業(yè)，放下受電弓、斷開自動開關(guān)，先打開控制器的前外殼，在需要檢查導(dǎo)線接線端子的連接狀況時，才卸下控制器的后外殼，從觸頭上拿下消弧罩，便可進行修理。

1、解體步驟

卸下控制器的前后外殼，把導(dǎo)線從控制器的接線端子上卸下，拿下熄弧罩，松掉控制器的地腳螺栓，從電機車上拆下控制器，把裝有觸頭元件的絕緣板從邊板上拆下，拆下機械閉鎖和掣子裝置，再打下主軸手柄的錐形銷軸，松掉主軸上蓋的螺栓，把主軸取出卸下裝有輔助觸頭的絕緣方軸，松掉可逆軸上蓋的螺栓，把可逆軸取出。

2、主動部分的修理

主動部分的修理一般包括主觸頭元件、主軸凸輪以及熄弧罩等。

（1）主觸頭元件的結(jié)構(gòu)。如圖1所示。把螺栓13和螺母14松掉，從絕緣板10上取下靜觸頭和熄弧線圈部分，更換燒損的靜觸頭。拆卸熄弧線圈部分時，先把螺栓9松下，取出熄弧線圈中的鐵芯和絕緣套筒，拿下兩端的絕緣墊圈進行檢驗，若有損壞要進行更換線圈匝間如有短路，要進行消除。再把鐵芯和絕緣筒放入線圈內(nèi)，兩端放好絕緣墊圈，用螺栓9把極鐵7緊固。為避免螺栓9松動，可用小錘將其端部鉚牢。拆卸動觸頭部分時，把螺栓15和螺母16松掉，從螺栓上拆掉軟連接線18的端頭，把動觸頭部分從絕緣板10上取下。拆下各銷軸將動觸頭支架3從杠桿5上取下，更換燒損的動觸頭，檢查彈簧4和6是否退火。檢查滾輪8的軸承套、動觸頭支架及軸承裝置上的孔與軸的磨損程度，按具體情況，分別進行處理。在組裝時，要把各銷軸加油以減少磨損，同時把銷軸上的鉤子裝好，避免銷軸任意轉(zhuǎn)動而導(dǎo)致不必要的磨損，再加好開口銷，把其裝在絕緣板10上。最后還必須檢查和調(diào)整觸頭的接觸面積，達到技術(shù)的要求。

（2）在拆卸主軸凸輪時，把主軸上下兩端的滾動軸承墊上紫銅塊用手錘輕輕打下，用火油把軸承清洗干凈，檢查軸承是否損壞。在檢查棘輪時要注意棘輪是否嚴重磨損，固定棘輪的錐形銷軸是否緊固牢靠。需要更換凸輪元件時，預(yù)先把全部凸輪沿軸向上下劃一條直線做記號，并把凸輪及墊圈的排列順序記好，防止裝錯位置，再拿下固定特種螺母的鋼絲環(huán)，松下特種螺母，拿下圓鐵墊，將凸輪從方軸上拆下。組裝凸輪時，要根據(jù)原來劃的記號順序組裝，加好圓鐵墊，緊固特種螺母，把所有的凸輪壓緊，最后檢查凸輪的間距及凹凸位置是否符合圖紙的要求，在無誤后，把固定特種螺母的鋼絲環(huán)裝好。若固定鋼絲環(huán)的孔上下錯位，要采取加減鐵墊的方法調(diào)整。

3、可逆部分的修理

（1）修理可逆軸時，要更換磨損的銅截片，檢查棘輪的磨損程度，各處固定銷軸是否松動。若需要更換新的絕緣花凸輪時，其順序和更換主軸凸輪的方法基本相同。

（2）輔助觸頭元件的結(jié)構(gòu)如圖2所示。把螺栓8擰掉，取下片簧10、分流片11和輔助觸頭2，更換磨損的輔助檢查片簧10是否有退火等現(xiàn)象。對退火的片簧要進行更換或處理，由于接觸不良而燒壞的分流片，必須更換。若絕緣方軸1的絕緣層無損壞處，卡板上叉沒有積存油污時，可不把支板3、板4、卡板5從絕緣方軸上拆下，用吹塵器吹掉上面的煤塵，用棉絲清擦干凈后，再檢查平頭螺栓9有無松動現(xiàn)象，再把片簧10連同分流片11和輔助觸頭部分裝好。

4、機械閉鎖與外殼的修理

（1）修理機械閉鎖時，要更換磨損的銷軸、滾輪和損壞的彈簧。裝配新的銷軸時，并涂上油。

（2）修理外殼時，先檢查全部螺孔是否有溢扣現(xiàn)象，需要時重新套扣，再用邊板將上蓋與底座連接好。在前外殼的內(nèi)壁上要裝有完整的石棉紙，避免電氣火花與外殼造成短路，同時，前、后外殼不要有較大的變形，外殼的鎖扣裝置應(yīng)齊全，性能良好。

5、組裝

各部件修好后進行組裝。先要主軸的軸承加好黃油，軸承氈墊用機油浸透，把氈墊和軸承分別放在底座和上蓋的軸承套里，把主軸的下端裝在底座的軸承上，把主軸上蓋裝在主軸的上端，擰緊主軸上蓋的螺栓，安上主軸手柄，打緊手柄上的錐形銷軸，把主軸手柄置于零位置。再把閉鎖裝置和掣子裝好，再裝可逆軸，擰緊可逆軸上蓋的螺栓，掛上彈簧。在安裝可逆部分的輔助觸頭的絕緣方軸時，為達到觸頭所需的壓力，要先把絕緣方軸旋轉(zhuǎn)一定角度，把凸盔12與底座用螺栓上緊，并用螺栓從上蓋方向固定好絕緣方軸的上端，再把錐形銷軸13打緊。再調(diào)整支板3，使絕緣花凸輪與輔助觸頭之間保持有0.2mm～0.5mm的間隙，把裝有主觸頭的絕緣板安裝在邊板上。全部裝好后，把所有銅接片按照接線圖的位置裝好。

參考文獻

電機控制器范文第3篇

關(guān)鍵詞：PWM　LM339　直流電機　控制器

中圖分類號：TM33

文獻標識碼：A

文章編號：1007-3973（2012）008-030-03

1 引言

直流電動機具有良好的起動、轉(zhuǎn)矩性能，適于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速，在許多電力拖動領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本設(shè)計主要針對小型直流電機平滑調(diào)速應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計開發(fā)的控制器。在設(shè)計中選用模擬電路集成電路芯片作為控制器核心，舍棄了單片機控制的方法，控制功能完全由硬件電路完成，提高了工作的可靠性，同時降低了成本。

2 直流電機調(diào)速原理

早期的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)采用改變電樞回路中的電阻的方式實現(xiàn)調(diào)速。這種方法結(jié)構(gòu)簡單；但效率低，串入電阻后電機機械特性變軟，不能實現(xiàn)大范圍和無級調(diào)速的性能。目前常用是PWM斬波技術(shù)實現(xiàn)直流電機的寬范圍無級變速。直流電動機的轉(zhuǎn)速n特性公式為 式Ua為電樞供電電壓，Ia電樞電流，%O為勵磁磁通，R為電樞回路總電阻，CE為電勢系數(shù)， （p為電磁對數(shù)，a為電樞并聯(lián)支路數(shù)，N為導(dǎo)體數(shù)）。改變輸入電壓Ua就可以對電機實現(xiàn)調(diào)速功能。

3 系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計方案主要由兩部分組成：控制電路部分和主電路部分。主電路采用BUCK降壓斬波拓撲，由于直流電機屬于感性負載，為防止MOS管在關(guān)斷期間發(fā)生擊穿，在電機兩端并聯(lián)二極管進行續(xù)流?？刂齐娐分饕a(chǎn)生PWM波形，并提供各種過流、過熱保護。

3.1 主電路

主電路如圖1所示。

由于電機為感性負載，在圖中將電機以L進行替代，則輸出電壓（%Z為導(dǎo)通占空比，UO是負載電壓，E是電池電壓）通過調(diào)節(jié)PWM的占空比來控制流過電機的電流大小。電容主要進行濾波，減小電池電壓波動的影響；采樣電阻的作用是電流采樣，進行過流保。

3.2 控制電路

在控制電路中選用LM339電壓比較器芯片引腳圖如圖2，其內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器，是很常見的模擬集成電路，可以方便的組成各種電壓比較器電路和振蕩器電路，能達到設(shè)計要求。用LM339產(chǎn)生鋸齒波信號和參考信號經(jīng)過一個比較器產(chǎn)生PWM波形。鋸齒波電路如圖3，上電時電容開始充電，電壓增加。11腳電位高于10腳，比較器13腳輸出高電平。10腳的波形就是電容的充電過程曲線，也就是鋸齒波的上升沿。隨著電容不斷充電，10腳電位不斷升高，當高于11腳時電壓時，比較器翻轉(zhuǎn)輸出低電平，這樣原來截止的負反饋回路導(dǎo)通，電容通過這個回路向13腳迅速放電。10腳波形就變成了電容的放電曲線，鋸齒波的下降沿。

10腳電壓隨電容不斷放電而減小，當其電壓小于V11，時比較器又翻轉(zhuǎn)，電容重復(fù)充電過程，如此往復(fù)下去就形成了連續(xù)的鋸齒波形。PWM波形產(chǎn)生電路如圖4所示。加速器的輸入信號為0～5V，鋸齒波幅值為0～5V，當加速信號高于鋸齒波信號時比較器輸出高電平，鋸齒波電平高于加速信號電平，比較器輸出低電平，通過對加速信號的調(diào)節(jié)，改變比較基準，實現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)。

3.3 過流保護電路

為保障電路板的安全以及電池電機的安全，需要在控制電路中加上過流保護，來限制主電路的最大電流，防止由主電路過流引起的安全事故的發(fā)生。過流保護由一個比較器和一個運放組成如圖5，圖中R為康銅絲采樣電阻，由于這種電阻阻值很小，通20A電流時僅產(chǎn)生百毫伏的分壓，需要對采樣電壓進行一級放大，放大采用MCP6282，然后送到比較器，通過與設(shè)定的基準的比較，決定輸出保護信號電位的高低。

設(shè)計過流保護具有自鎖和自啟動功能，在PWM的一個周期內(nèi)當有過流發(fā)生時，比較器輸出過流保護信號并自鎖，使比較器在這一個周期內(nèi)一直輸出過流信號而不受采樣電壓的影響，當下一個周期來臨時，過流保護信號自鎖解除，比較器仍根據(jù)采樣電壓判斷是否輸出過流信號，此自啟動功能由峰值電流調(diào)控來實現(xiàn)。如圖5所示。

圖5中，正相輸入端5腳為采樣電壓信號，反相輸入端4腳為基準電壓，當5腳電位高于4腳電位，即過流時，比較器輸出端2電位變高，三極管Q導(dǎo)通，使得與之聯(lián)通的PWM信號被封鎖，實現(xiàn)了過流保護。在未過流前，比較器輸出為低，正反饋回路由于二極管的作用被關(guān)斷，5腳電位不受其影響。過流時，比較器輸出端翻轉(zhuǎn)為高電平，通過正反饋回路使5腳電位變?yōu)?(比較器高電平輸出近似為 )調(diào)整R22，R19的阻值使得V5大于基準電壓4引腳處電位，則比較器輸出端一直為高電平，從而不受采樣電壓的影響，實現(xiàn)過流自鎖功能。自啟動功能由二極管D4實現(xiàn)，D4的陰極接到鋸齒波發(fā)生電路的放電端，即圖3中的13腳，在一個周期內(nèi)電容未放電時，13腳為高電平，但由于二極管的作用，此時對5腳電位無影響。電容放電時，比較器翻轉(zhuǎn)，13腳為低電平，在這段時間內(nèi)5腳電位被拉低，這樣每個周期內(nèi)5腳電位都會被拉第一次。一旦過流保護被自鎖，下一個周期內(nèi)，由于5腳電位被拉低，比較器就會解除自鎖，實現(xiàn)重啟動。

3.4 欠壓保護電路

隨著電池電量的減小，電池兩端的電壓會下降，如果不采取措施會使電池過放電，影響電池壽命。

欠壓保護由一個比較器來實現(xiàn)，如圖6所示。反相輸入端6腳為基準電壓，同相輸入端7腳是經(jīng)過分壓處理后的電池電壓信號。比較器輸出端1腳通過反接一個二極管接到加速信號。當電池電壓正常時，比較器輸出端為高電位，由于二極管的作用高電位對加速信號沒有影響。當電池欠壓時，7腳電位小于6腳電位，比較器輸出翻轉(zhuǎn)，1腳變?yōu)榈碗娖?，進而將加速信號拉低為低電平，這樣PWM信號就會變?yōu)榈停瑥亩怪麟娐窋嚅_，電池停止放電，這樣就起到了欠壓保護的作用。

3.5 過熱保護電路

如圖7所示，其中二極管正端接加速信號端。熱保護用一個運放就能完成保護功能，運放的反向輸入端是基準電壓用來設(shè)定溫度上限，同向輸入端負溫度系數(shù)的熱敏電阻采樣分壓。熱敏分壓高于基準電壓，運放輸出高電平，二極管截止。當溫度高時，熱敏的阻值變小，分壓變小，比較器輸出低電平，二極管導(dǎo)通，電平將加速信號拉低，PWM輸出變低，從而起到了保護的作用。

4 調(diào)試結(jié)果

經(jīng)過調(diào)試和測試，控制器PWM驅(qū)動波形如圖8所示波形比較好沒有毛刺。過流響應(yīng)如圖9所示，響應(yīng)速度快。MOS管驅(qū)動波形如圖10所示與PWM波形有很好的一致性。接入電機上電實驗表明該系統(tǒng)具有很好的調(diào)速性能，平滑性也比較好。

5 結(jié)論

本設(shè)計小型直流電機控制原理簡單，運行可靠穩(wěn)定。輸出峰值功率可達1KW。該設(shè)計采用PWM直流斬波技術(shù)構(gòu)成的無級調(diào)速系統(tǒng)，能夠很好的實現(xiàn)對直流電機速度的控制，在保護方面能夠?qū)﹄姵匾约翱刂破鞅旧淼谋Ｗo，啟停時對直流系統(tǒng)無沖擊。特別是該系統(tǒng)應(yīng)用單純的模擬系統(tǒng)，為低成本直流電機控制器的設(shè)計開辟了新的道路。

參考文獻：

[1]　汪玉成.直流電機PWM調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計[J].商場現(xiàn)代化,2007(05Z):389-389.

[2]　康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

電機控制器范文第4篇

福建能源集團永安煤業(yè)池坪煤礦 福建三明 365000

[摘要]原水輪發(fā)電機組與外網(wǎng)同期并網(wǎng)、與外網(wǎng)解裂停機都是在由人工操作完成的。加裝微電腦控制器后水輪發(fā)電機組經(jīng)微電腦控制器檢測即實現(xiàn)自動并網(wǎng)又起到解裂保護功能。

[

關(guān)鍵詞 ]水輪發(fā)電機組;同期;自動并網(wǎng);解裂保護

1、概述

我司現(xiàn)有三個小水電站，三水電合計裝機容量1365KW,有7臺混流式水輪發(fā)電機組。改造前，當水輪發(fā)電機組發(fā)電通過升壓變壓器與省網(wǎng)并網(wǎng)時，操作人員必須通過觀察并網(wǎng)同步指示燈、電壓表、頻率表等進行人工合閘并網(wǎng)。當省網(wǎng)與水電解列時，操作人員往往來不及“停車”造成水輪發(fā)電機產(chǎn)生高速運轉(zhuǎn)，造成“飛車”所產(chǎn)生的高頻率和高電壓致使電網(wǎng)中的其它設(shè)備燒毀及自身發(fā)電機組的損壞。后在水輪發(fā)電機組原有控制系統(tǒng)上加裝一套微電腦控制裝置，以實現(xiàn)水電發(fā)電機組自動并網(wǎng)、解裂時通過調(diào)速電機迅速將水輪機組關(guān)閉至空載狀態(tài)起到自身發(fā)電機組的保護作用。

2、自動并網(wǎng)功能（微電腦電氣控制原理如圖）

準同期操作較難掌握的是頻率差和相位角差，這兩個要素對等待時間和沖擊電流影響又最大。其自動并網(wǎng)過程是將微電腦控制器面板上的【功能設(shè)定】旋鈕轉(zhuǎn)在【同期】檔，微電腦接通(1-3或1-5）且發(fā)出“開大”或“關(guān)小”信號，控制電動機正轉(zhuǎn)（KM1）或反轉(zhuǎn)(KM2)，快速調(diào)整水輪機轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率相等。當微電腦捕捉到發(fā)電機頻率與電網(wǎng)頻率之差進入±0.25Hz，相角差由大及小進入20°時，微電腦（9、10）常開點接通原來PGL控制柜的ME-630斷路器人工合閘常開按鈕發(fā)出合閘命令實現(xiàn)自動并網(wǎng)功能。

2.1操作簡單

1）自勵建壓后，調(diào)整電壓與外網(wǎng)基本一致。2）撥上微電腦電源，微電腦將自動控制“開大”“關(guān)小”使頻率接近至50HZ，同時調(diào)節(jié)勵磁使發(fā)電機組電壓與外網(wǎng)電壓基本一致。3）將微電腦開關(guān)將【常態(tài)】轉(zhuǎn)向【同期】，微電腦控制器通過（13、16）外網(wǎng)、（18、20）發(fā)電機端電壓信號，檢測自動調(diào)節(jié)至各參數(shù)（電壓、頻率、相位）同步時發(fā)出并網(wǎng)信號“HHHH”，此時ME-630斷路器將自動合閘。4）將【同期】轉(zhuǎn)回【常態(tài)】，然后通過“開大”按鈕點動逐步加大發(fā)電功率。

2.2自動并網(wǎng)、自動調(diào)速的效果

一是避免因人工合閘并網(wǎng)時，在不同步誤操作的情況下造成發(fā)電機燒毀和開關(guān)損壞。二是減輕了操作人員腦力勞動和體力勞動。我司大部分小電站，機組與控制屏不在同一處，通常要由一個人在機組旁邊調(diào)整轉(zhuǎn)速，另一個人在控制屏進行同期操作，這樣才不會一個人來回的跑動來實現(xiàn)同步并網(wǎng)，技改后只需一人在控制屏處操作就可實現(xiàn)同步并網(wǎng)了，并可騰出一人固定在前池“撈草”可有效提高發(fā)電效率。同時并網(wǎng)過程中減少沖擊電流對保護機組、延長空氣開關(guān)壽命也起重要作用。

3、解裂保護

如因某種原因當省網(wǎng)與水電解裂時，操作人員往往來不及關(guān)機造成水輪發(fā)電機組“飛車”現(xiàn)象。由于高速運轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高頻率和高電壓，或是斷路器未能時關(guān)斷將造成發(fā)電機組沖擊電網(wǎng)中的其它電氣設(shè)備及自身發(fā)電機組的損壞。

3.1解裂保護工作過程

聯(lián)網(wǎng)的發(fā)電機組安裝了微電腦控制器時當：【運行方式】旋至【大網(wǎng)】檔時，在外網(wǎng)頻率出現(xiàn)異常的瞬間（即變電所開關(guān)跳閘后的第一時間）電腦就檢測到，若符合下列情況：①頻率≥50.5Hz同時電壓≥456V；②頻率≥51.0Hz同時電壓≥437 V；③電壓＜418V但頻率≥52.0Hz；④頻率＜49.5Hz但是電壓≥456V（延時0.5秒）；電腦立即發(fā)出分閘信號：微電腦（6、7）常開點接通原來PGL控制柜的ME-630斷路器人工分閘常開按鈕發(fā)出分閘命令，同時接通微電腦（1-3）利用本發(fā)電機組所發(fā)電源，迅速發(fā)出“關(guān)小”信號控制電動機反轉(zhuǎn)(KM2)，快速調(diào)整水輪機導(dǎo)水機構(gòu)使轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率相等（空載狀態(tài)）。實現(xiàn)解裂保護功能。

4、提高了機組運行的可靠性和效益。

從我司水電站技改前后的運行情況表明，在各方面都有改善，主要表現(xiàn)為：技改前，人為操作，盡可能地增大發(fā)電量，提高水輪機轉(zhuǎn)速，致使電網(wǎng)電壓過高，影響了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。采用微電腦技改后，排除了人為因素的影響，使機組在正常周波和電壓范圍內(nèi)運行，確保了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。由于手動操作，在機組發(fā)生故障或電網(wǎng)突然跳閘甩負荷時，運行值班人員來不及操作，容易引起飛車事故的發(fā)生，造成機電設(shè)備的損壞和人員的傷害。如2012年8月，因雷雨天氣引起外網(wǎng)跳閘由于沒能及時同時關(guān)閉三臺水輪機組造成3號機組（SFW160）160KW發(fā)電機定子繞組燒毀、勵磁發(fā)電機損壞，造成2.05萬元的直接經(jīng)濟損失，更主要是影響了發(fā)電高峰期（汛期）的發(fā)電效益其間接經(jīng)濟損失160Kw*24h/天*30天*0.56元/kw.h=6.45萬元。技改后，當與外網(wǎng)解裂后可立即自動發(fā)出過速信號，發(fā)電機主開關(guān)分閘、調(diào)速電機立即關(guān)機控制水輪機運行在空載狀態(tài)，可以確保機電設(shè)備和人員的安全，設(shè)備完好率有了較大的提高。由于設(shè)備完好率提高，停機次數(shù)少，恢復(fù)發(fā)電時間短，其發(fā)電效益得到了正常的發(fā)揮。本套裝置采用微電腦裝置與原來手工合閘、分閘合為一體，互為轉(zhuǎn)換備用，轉(zhuǎn)換操作簡便。采用微電腦裝置時，利用原電氣裝置與微電腦相配合，達到自動并網(wǎng)與解裂保護的目的。當微電腦裝置出現(xiàn)故障時，只需撥動鈕子轉(zhuǎn)換開關(guān)、關(guān)閉微電腦電源即可轉(zhuǎn)換為手動操作（同步燈）繼續(xù)發(fā)電。

5、結(jié)語

采用微電腦對小水電站進行技術(shù)改造，不僅能確保電能質(zhì)量的穩(wěn)定，提高機組運行的安全度和設(shè)備完好率，增加發(fā)電效益及降低運行費用，是一種投資少、見效快的技改辦法。還可利用微電腦的控制功能，增設(shè)在前池上配置水位自動臨測裝置，實現(xiàn)按水位自動調(diào)節(jié)出力的功能、遠程控制功能等等，為今后的進一步技術(shù)革新打下良好基礎(chǔ)。

電機控制器范文第5篇

    步進電機廣泛應(yīng)用于對精度要求比較高的運動控制系統(tǒng)中,如機器人、打印機、軟盤驅(qū)動器、繪圖儀、機械閥門控制器等。目前,對步進電機的控制主要有由分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器體積比較大,同時由于分散器件的延時,其可靠性大大降低;軟件環(huán)形分配器要占用主機的運行時間,降低了速度;專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器集成度高、可靠性好,但其適應(yīng)性受到限制,同時開發(fā)周期長、需求費用較高。通用陣列邏輯gal(generic array logic)是美國lattice公司研制的一種電可擦除的可編程的新型pld器件。近幾年來,gal以其高性能、高可靠性、可擦除及輸出邏輯結(jié)構(gòu)可組態(tài)等特性和100%的成品率,博得廣大用戶的信賴。它可以用來構(gòu)成譯碼器、優(yōu)先級編碼器、多路開關(guān)、比較器、移位寄存器、計數(shù)器、總線仲裁器等。采用gal器件對三相步進電機進行控制,不僅簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),降低了成本,而且編程靈活方便,提高了系統(tǒng)的可靠性,使系統(tǒng)具有更強的適應(yīng)性。

    1 三相六拍步進電機控制要求

    矩角特性是步進電機運行時一個很重要的參數(shù),矩角特性好,步進電機啟動轉(zhuǎn)矩就大,運行不易失步。改善矩角特性一般通過增加步進電機的運行拍數(shù)來實現(xiàn)。三相六拍比三相二拍的矩角特性好一倍,因此在很多情況下,三相步進電機采用三相六拍運行方式。三相步進電機工作在三相六拍運行方式時,每個狀態(tài)的變化使電機轉(zhuǎn)動1/6齒距,三相激勵規(guī)律為a-ab-b-bc-c-ca共六拍,對應(yīng)時序如圖1所示。a、b、c分別代表接到三相步進電機a相、b相、c相繞組的驅(qū)動脈沖。

    通常,步進電機的脈沖控制是由邏輯電路實現(xiàn)的。在計算機控制的系統(tǒng)中,也可以通過編制程序,由擴展i/o口輸出脈沖來決定電機的運行方式、方向及轉(zhuǎn)速。這種方式電路簡單、控制靈活,但占用cpu的時間過多,每次驅(qū)動電機時,pc機都得被占用。本文采用可編程邏輯器件(pld)中的gall6v8設(shè)計邏輯電路。在此,選三個控制信號:(1)啟動控制信號s,當s=1時為停止,s=0為啟動;(2)正反轉(zhuǎn)控制信號d,當d=1時電機正轉(zhuǎn),d=0時電機反轉(zhuǎn);(3)轉(zhuǎn)速切換信號r和c,當r=0、c=0時,頻率為fck;r=1、c=1時,頻率為fck/2。步進電機的轉(zhuǎn)速通常都是通過改變時序脈沖的頻率來控制的,所以這里用頻率來表示轉(zhuǎn)速的改變。由于gal器件所有觸發(fā)器的時鐘是連在一起的,不能同時引入兩種以上頻率的時鐘,因此從改造組合邏輯部分人手,達到對電動機轉(zhuǎn)速的二分頻控制。同理也可以實現(xiàn)四相八拍、五相十拍、六項十二拍的步進電機控制,這就比專用的集成電路功能更強。

    2 采用gal控制脈沖分配的邏輯設(shè)計

    若采用集成電路芯片來實現(xiàn)三相六拍步進電機的控制,所用器件較多,電路一般比較復(fù)雜。為了滿足電機轉(zhuǎn)速的二分頻,在同一時鐘頻率控制下,必須利用一個d型觸發(fā)器,通過c參與組合邏輯來實現(xiàn)。其邏輯電路如圖2所示。ck為控制信號,三個d型觸發(fā)器的輸出o、p、q分別接步進電機的三項繞組。根據(jù)步進電機驅(qū)動相數(shù)及控制要求,必須有相應(yīng)于相數(shù)的延遲觸發(fā)器保持現(xiàn)態(tài)與次態(tài)間的轉(zhuǎn)換過程。對此,可利用gal中八個輸出邏輯宏單元中的三個來完成,電機的工作狀態(tài)(o、p、q)中的現(xiàn)態(tài)與控制信號(s、r、d)可通過gal的與、或陣列組合邏輯來完成。

    2.1 邏輯控制狀態(tài)表

    按照電機的激勵規(guī)律,在時序脈沖作用下,時序電路的狀態(tài)將在六個狀態(tài)中循環(huán),驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)。這里用a、b、c、d、e、f分別表示其六個狀態(tài),即a=100、b=110、c=010、d=011、e=001、f=101。根據(jù)邏輯電路圖可得其狀態(tài)表,如表1所示。

    表1 邏輯控制狀態(tài)表

    s

    rdc

    現(xiàn)態(tài) 1 0

    × 000 010 100 110 101 111

    a a f b f b a a

    b b e c a c b b

    c c d d b d c c

    d d c e c e d d

    e e b f d f e e

    f f a a e a f f

    表1中分頻控制量r決定c的取值,即c=rc。當r=0時,電機按fck頻率運行,當r=1時,c重復(fù)取0和1,電機按fck/2頻率運行。

    2.2 狀態(tài)真值表

    由表1可得狀態(tài)真值表,如表2所示。表中o、p、q狀態(tài)是在時鐘脈沖控制下變化的,在控制變量的控制下,決定電機的啟動、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速大小。

    表2 狀態(tài)真值表

    o p q s r d c do dp dq   o p q s r d c do dp dq

    1 0 0 0 0 1 0 1 1 0   0 1 1 0 1 1 0 0 0 1

    1 1 0 0 0 1 0 0 1 1   0 0 1 0 1 1 1 0 0 1

    0 1 1 0 0 1 0 0 0 1   0 0 1 0 1 1 0 1 0 1

    0 1 1 0 0 1 0 0 0 1   1 0 1 0 1 1 1 1 0 1

    0 0 1 0 0 1 0 1 0 1   1 0 1 0 1 1 0 1 0 0

    1 0 1 0 0 1 0 1 0 0   1 0 0 0 1 0 1 1 0 0

    1 0 0 0 0 0 0 1 0 1   1 0 0 0 1 0 0 1 0 1

    1 0 1 0 0 0 0 0 0 1   1 0 1 0 1 0 1 1 0 1

    0 0 1 0 0 0 0 0 1 1   1 0 1 0 1 0 0 0 0 1

    0 1 1 0 0 0 0 0 1 0   0 0 1 0 1 0 1 0 0 1

    0 1 0 0 0 0 0 1 1 0   0 0 1 0 1 0 0 0 1 1

    1 1 0 0 0 0 0 1 0 0   0 1 1 0 1 0 1 0 1 1

    1 0 0 0 1 1 1 1 0 0   0 1 1 0 1 0 0 0 1 0

    1 0 0 0 1 1 0 1 1 0   0 1 0 0 1 0 1 0 1 0

    1 1 0 0 1 1 1 1 1 0   0 1 0 0 1 0 0 1 1 0

    1 1 0 0 1 1 0 0 1 0   1 1 0 0 1 0 1 1 1 0

    0 1 0 0 1 1 0 0 1 0   1 1 0 1 1 0 0 1 0 0

    0 1 0 0 1 1 0 0 1 1   × × × 1 × × × 0 0 0

    0 1 1 0 1 1 1 0 1 1                      

    2.3 卡諾圖

    在卡諾圖中,輸入變量分兩排表示,變量的取值次序按照循環(huán)碼排列。這種排列方法使得卡諾圖中幾何上相鄰的兩個小方塊所代表的最小項只有一個變量不同這正是利用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)的基礎(chǔ)。

    對于多變量輸入,使用卡諾圖時要注意以下幾點:

    (1)按照"最少、最大"的原則(即圈數(shù)最少,圈內(nèi)的最小項個數(shù)盡可能多)圈起所有取值為1的相鄰相。

    (2)卡諾圖中四個角與兩對邊的各項也是相鄰的,卡諾圖里上、下或左右部分中對稱的項也是相鄰的。

    (3)每圈一個矩形圈時,必須至少包含一個在其它圈中未出現(xiàn)過的最小項,否則出現(xiàn)重復(fù)而得不到最簡式。 (4)每一個取值為"1"的小方塊都可以被圈多次,但不能遺漏,最小圈可以只包含一個小方塊,即不能簡化。

    以o為例,由狀態(tài)真值表可得其卡諾圖,如圖3所示。根據(jù)圈數(shù)和最小項可得其邏輯表達式為:

    同樣,也可以求得p、q的邏輯表達式

    圖3

    3 gal的軟件設(shè)計

    3.1 gal器件選型及引腳變量分配

    gal器件有多種型號,根據(jù)設(shè)計的需要,同時從經(jīng)濟的角度考慮,選用gall6v8來實現(xiàn)三相六拍步進電機的控制。

    3.2 gal源文件設(shè)計

    根據(jù)控制要求和編程格式,對已得到的時序邏輯方程編寫的源文件如下:

    在實際輸入時不需要加入,注釋行以";"開始。將上述源文件輸入計算機,再對文件進行編譯或匯編以生成jedec文件、引腳配置圖、熔絲圖等。用編程器對gal器件進行編程,編程器在編程結(jié)束后還具有對編程芯片所有的存儲單元進行自動檢驗的功能。