異步電動機(jī)又稱感應(yīng)電動機(jī)，是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。
單片機(jī)在感應(yīng)電動機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 (1)
對于電動機(jī)的起動過程為了避免定子回路的大電流沖擊設(shè)計有兩種起動方法方法一通過設(shè)置在操作面板上的起動電位器人工控制起動過程的快慢方法二通過單片機(jī)控制器將給定轉(zhuǎn)速按一定的函數(shù)關(guān)系緩慢地增大即相當(dāng)于增加一個轉(zhuǎn)速給定函數(shù)發(fā)生器在交流感應(yīng)電動機(jī)的定子鐵心中沿空間均勻分布三相繞組各繞組軸相互錯開120O.把定子三相繞組依次接到三相電源時產(chǎn)生一個磁場其幅值所在的磁軸相繼與各繞組軸重疊
也就是說三相繞組聯(lián)合產(chǎn)生一個在空間不斷移動的磁場當(dāng)三相繞組流過三相正弦電流時則將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場如果轉(zhuǎn)子以低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動那么在轉(zhuǎn)子繞組和旋轉(zhuǎn)磁場之間出現(xiàn)相對運(yùn)動而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電壓引起電流而感應(yīng)電流在磁場下又產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩推動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動
1.感應(yīng)電動機(jī)的調(diào)速方式
1.1 感應(yīng)電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速
當(dāng)主電源為恒壓恒頻三相交流電網(wǎng)CVCF,M為感應(yīng)電動機(jī)中間為交流斬波調(diào)壓器時就構(gòu)成了感應(yīng)電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)交流斬波器的輸出是變壓恒頻交流VVCF,即f1=fa,U1≤Ua,感應(yīng)電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te,最大電磁轉(zhuǎn)矩Tem及其對應(yīng)的臨界轉(zhuǎn)差率sm分別為
由于調(diào)壓調(diào)速屬于能耗轉(zhuǎn)差調(diào)動低速運(yùn)行時電動機(jī)轉(zhuǎn)子的損耗大轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重故不適用于長期低速運(yùn)行對于只有短時低速運(yùn)行的起重機(jī)械升降機(jī)等恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和風(fēng)機(jī)泵類等通風(fēng)機(jī)械的負(fù)載都可采用
輕載時如果把電動機(jī)的端電壓降低就能大大減小勵磁電流提高功率因數(shù)和減少電動機(jī)空載損耗這就是國外發(fā)展起來的所謂NOLA節(jié)能器即功率因數(shù)節(jié)能器的基本原理
1.2 變極調(diào)速
采用雙速（或三速）變極籠型電動機(jī)經(jīng)接觸器換接定子繞組可得到與極對數(shù)對應(yīng)的二擋（或三擋）同步速度這種設(shè)備控制簡單運(yùn)行可靠費用也低但調(diào)速是有級的且范圍有限一般只用于對特性要求較低的場所
2.單片機(jī)控制的交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)
MCS-98單片機(jī)實現(xiàn)數(shù)字觸發(fā)數(shù)字測速數(shù)字調(diào)節(jié)的任務(wù)
2.1 基于MCS-98單片機(jī)控制器
電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率變換是建立在定子和轉(zhuǎn)子跨越氣隙相互施加推力的基礎(chǔ)上產(chǎn)生推力的原因是繞組中的電流與氣隙中的磁場之間相互作用本文主要介紹了采用高性能的Intel 8098單片機(jī)作為控制核心的感應(yīng)電動機(jī)調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)其性能和調(diào)速效果良好該控制器主要由MCS-98單片機(jī)最小系統(tǒng)及鍵盤顯示部分測速部分組成主要的功能是
數(shù)字調(diào)節(jié)控制算法運(yùn)算觸發(fā)脈沖的形成實際轉(zhuǎn)速電流電壓檢測及顯示轉(zhuǎn)速的數(shù)字量或模擬量給定轉(zhuǎn)速環(huán)控制參數(shù)設(shè)置電源運(yùn)行狀態(tài)故障報警信號指示等
2.2 轉(zhuǎn)速檢測電路及測速原理
選用E6C-CWZ5C測速器與交流電動機(jī)同軸連接每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)P=1000,實現(xiàn)數(shù)字測速
測速電路使用1個定時器2個計數(shù)器實現(xiàn)M/T測速法在定時器設(shè)定的時間Td內(nèi)1個計數(shù)器對固定的頻率信號進(jìn)行計數(shù)另1個計數(shù)器對測速器輸出脈沖進(jìn)行計數(shù)從而通過計算獲得實際轉(zhuǎn)速值定時器由8098單片機(jī)軟件定時完成2個計數(shù)器由外擴(kuò)的8253計數(shù)/定時器芯片的0通道1通道完成計數(shù)器的啟停通過外擴(kuò)的8155接口芯片C口Pc.6Pc.7來控制
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