电动机智能软起动控制系统研究文献综述
1 国外研究综述
自电动机诞生以来，国外就开始了对其起动方法的研究，最初采用的方法主要有串联电阻限流起动、串联电抗器限流起动、自耦变压器降压起动等等。直至20世纪70年代，当大功率晶闸管实现工业化生产以后，利用晶闸管交流调压技术所制作的固态软起动器才正式面世。软起动器的应用，相比其它传统方法具有更多功能上的优势，不仅可实现无极调节起动电流、节约电流、占用体积小等特点，而且还能电动机软停车功能。
目前，国外许多大型电气公司，都纷纷推出了属于自己品牌的软起动器产品，并在工农业控制领域中得到了广泛应用。例如，美国ABB公司生产的软起动器，主要分为PSA型、PSD型和PSDH型这三种，其中PSDH为重型起动型，常用电机容量为7.5～450 kW，其主要功能有起动斜坡时间设定、初始电压设定、停止斜坡时间设定、起动电流极限设定，脉冲突跳起动、大电流开断等，还有运行、故障、过载等的指示；法国施耐德电气公司生产的Altistart46型软起动器，主要有标准负载和重型负载这两大类，其额定电流从17～1 200A共分为21个额定值，电机功率2.2～800 kW，产品除具有软起动和软停车功能以外，还具有恒温加减速功能；德国西门子公司生产的3RW22、3RW30、3RW31、3RW34型软起动器，除具有软起动和软停车功能以外，还具备了良好的故障识别能力，并可根据需要改变其电压上升变化的斜率，以适应多种工况的要求。
总体而言，国外知名电气厂商所生产软起动器，普遍具有良好的技术先进性与实践应用效果。而在理论研究方面，则主要集中于变频软起动技术的导入研究，并通过建立更加准确、实用的仿真模型，以实现对软起动器性能的模拟与控制。
2 国内研究综述
我国对交流异步电动机软起动技术的研究也较早，最初起始于20世纪80年代，当时就有不少的研究者在开发电动机功率因素控制器时，就应用到了软起动技术。目前，国内对电动机软起动控制的研究已较为深入，并已有成熟的产品推出，例如，JKR型、JQ型、JQZ型交流电机固态起动器等，其单机最大容量普遍可达到800 kW以上，并具有斜坡恒流软起动、阶跃恒流起动、脉冲恒流起动以及软停车功能，还可实时根据电动机的负载变化，以随时调整电动机的工作
电压，从而使电动机的工作始终处于最佳状态。除此以外，以上型号的软起动器，还能有效降低电动机的有功功率、无功功率，减小负载电流，使电动机在空载状态下运行时，其节电率可达到50％以上。
尽管国内已有较为成熟的软起动器产品推出，但相比国外而言，总体技术水平仍偏低，且普遍是对国外产品的仿制，缺乏自主知识产品。近年来，随着PLC 控制技术、信息技术的不断发展与成熟，从长远的发展来看，未来软起动器的主要市场将集中于变频软起动技术，尤其是伴随电子产品制造水平与制造工艺的不断提升，变频器性能在不断提升的同时，其价格却在不断降低。相信在不久的将来，变频软起动技术将占据绝大部分软起动器的市场。
鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点 一、前言 随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，钻井设备的更新与发展，对电气配 套设备的技术要求也越来越高。软启动控制系统得到了广泛的应用。如：水站配电柜、高 低压移动变电站、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化 等等。这正是国家实现科学技术现代化的重要标志，也是每一个技术人员肩负的重要责任。软启动技术的应用，给我们提出了很多要求。如电网的波动性，执行机构的智能配套等， 都要求越来越严格。作为重要驱动执行机构的电动机来说，它的控制方式受到广大技术人 员的高度重视。既要为智能控制打下良好基础，又要降低电动机起动时对电网的冲击。所以，不得不在电动机的起动设备上做工作。 鼠笼型异步电动机电子硬启动器的问世给技术人员化解了这个问题。它既能够发生改 变电动机的再生制动特性维护拖曳系统，更能够确保电动机可信再生制动，又能够减少再 生制动冲击，而且备有计算机通讯USB同时实现智能控制。二、电动机再生制动方式的挑 选 传统启动装置与软启动装置的优缺点： 电动机传统启动方式有自耦预热、y/△预热、延边△预热及串成电抗器预热（磁控式），其共同特点就是掌控线路直观，启动转矩不容调并存有二次冲击电流，对功率存有 冲击转矩。例如电网电压上升可能会导致万萨县。上述方式在停机时均为瞬间动作，例如 并无机械缓冲器装置可以对有关设备导致损毁。硬启动装置存有下特点： 1)降低电机启动电流和配电容量，避免增容投资。2)降低启动机械应力，延长电机及 相关设备的寿命。3)启动参数可视负载调整，以达到最佳启动效果。4)多种启动模式及保 护功能，易于改善工艺、保护设备。5)备有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。6)全数字开放式操作显示键盘，操作灵活简便。7)高度集成的intel微处理器控制系统， 性能可靠。 8)小电流无触点交流控制器无级调压，调压范围阔、负载能力弱。9)产品可以用做频 密或不频密启动。 有关研究资料报道，绝大部分故障都是在启动过程中出现的，软启动的出现，避免了 以上传统启动的缺点。 做为应用领域最广为的鼠笼型异步电动机，它使用升压再生制动的条件：一就是电动 机再生制动时，机械无法忍受全压再生制动的冲击转矩；二就是电动机再生制动时，其端 电压无法满足用户规范建议；三就是电动机再生制动时，影响其他负荷的正常运转。 对于降压起动目前有两种方式，一种是降压起动，一种是软起动。他经过了三个发展 阶段，一是“y-δ”起动器和自藕降压起动器，二是磁控式软启动器，三是目前最先进最
新能源汽车电机控制技术研究随着环保意识的不断提高和能源的稀缺性越来越突出，新能源汽车开始逐渐走向市场。而作为新能源汽车的核心部件之一，电机控制技术的研究和应用也愈发重要。本文将探讨新能源汽车电机控制技术的研究现状和未来发展方向。 一、新能源汽车电机控制技术的研究现状 1. 相关技术的发展历程 新能源汽车电机控制技术的发展历程可以追溯到20世纪70年代。当时，发动机控制技术已经相对成熟，但由于电力电子技术的发展不足，电机理论尚未成熟，因此电机控制技术离实际应用还有很大差距。随着电力电子器件的不断发展和电机理论研究的深入，新能源汽车电机控制技术逐步成熟起来。 2. 相关技术的进展和优势 目前，新能源汽车电机控制技术已经比较成熟，主要优势在于其高效率、高可靠性和低能耗。电机控制技术采用变频调速和协
调控制的方式实现对电动机的控制，能够有效提高电机的效率和 精度，降低噪音和振动，提高驾驶舒适度和稳定性。 同时，新能源汽车电机控制技术还具有多种应用优势。例如， 在混合动力车型中，电机作为辅助动力可以帮助内燃机提高燃油 利用率，实现更高的油电混合动力效益。此外，电机控制技术还 可以实现对动力系统的精细控制，提高动力系统的整体效率和使 用寿命。 二、新能源汽车电机控制技术的未来发展方向 1. 先进设计理念 新能源汽车电机控制技术的未来发展重点在于创新和整合设计 理念。未来，我们需要不断发掘和运用新技术、新材料和新工艺，构建更加先进的设计理念，实现电机控制系统的性能优化和效率 提升。 2. 相关技术结合
未来的电机控制技术需要与其他相关技术结合，如电力电子技术、传动系统技术、车辆控制技术等。这需要各领域专家共同合作，优化整个动力系统的设计和控制，实现整体效率的最大化。 3. 新型电机控制器 新型电机控制器是未来电机控制技术的重要发展方向之一。目前，电机控制器主要采用电力电子变频技术，但其容量和效率仍有限制。未来，我们需要研发更为智能化、高效、低噪音和可靠性的电机控制器，以提高整体控制系统的效率和稳定性。 4. 智能化控制系统 未来的电机控制技术还需要更为智能化的控制系统，能够实时感知和响应车辆的行驶状态和驾驶员的意愿，掌握尽可能多的参数，实现更为精细和人性化的控制。这意味着电机控制系统需要与各类传感器和智能系统相互协调，实现智能化控制。 三、新能源汽车电机控制技术的应用前景
文献综述 数字式直流电机控速系统设计 学生： 学号： 专业：电子信息工程 班级： 指导教师： 二O一三年三月
1 前言 当今社会，电子信息技术无疑已经成为了人类当前文明的不可或缺的支柱。无处不能见到其活跃的身影。大到航空航天，小到一个人的日常生活。而在现实实践中，电机又是一种不可或缺的元件，对电机进行控速在很多场合又是必要的，例如在发动机、电动机、机床等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和控制其转速。控制转速的方法分为模拟式和数字式两种。模拟式采用控速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。数字式往往采用一些光电感应元件为检测元件，得到的信号是脉冲信号。在当前，随着微机的广泛应用，单片机技术的得到了前所未有的发展，特别是一些高性能单片机的出现，采用基于单片机的数字式检测方法是比较普遍的一种方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件来完成，使系统能达到更高的性能。 在对发动机动力性能做定量分析时，需要测量和控制发动机转速；在判断旋转动力的异常情况时，也通常采用测量和控制转速的方法。电机转速的测量和控制方案可分成两类：用测速发电机检测或用脉冲发生器检测。测速发电机的工作原理是将转速转变为电压信号，它运行可靠，但体积大、精度低，且由于测量值是模拟量，必须经过A／D转换后读入计算机[2]。随着超大规模集成电路技术提高，尤其是单片机应用技术以其功能强大，价格低廉的显著特点，使全数字化测量转速系统得以广泛应用。由于单片机在测量转速方面具有体积小、性能强、成本低的特点，越来越受到企业用户的青睐。 2 研究历史与现状 随着计算机辅助设计技术、微机电系统技术、光纤技术、信息理论以及数据分析算法不断迈上新的台阶，传感器系统正朝着微型化、智能化和多功能化的方向发展。转速控制是机械产品的研究开发、测试分析、质量检验、安全或优化控制等工作中所必不可少的内容。转速是旋转机械动力输出的重要指标，是检验产品是否合格的标志之一，是计算机械功率和效率的必需参数。转速传感器从最初的光学机械变形类发展到电磁感应类、相位差类，到现在应用最广泛的应变测量类【4】。随着低功耗微电子技术的发展，各类转速传感器被赋予了新的生命，
xxxxxx学院毕业设计 文献综述 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计 学生：xxxxxx 学号：xxxxx 专业：电气工程及其自动化
班级：2009.3 指导教师：xxxxx xxxxx学院自动化与电子信息学院 二O一三年三月
第1章前言 首先根据可编程控制器(PLC)的结构和功能，以及全自动洗衣机的结构，分析和研究了全自动洗衣机控制系统的工作原理。在此基础上，结合工作需要，提出了以PLC为控制核心部件进行全自动洗衣机控制系统的设计。然后，从全自动洗衣机的六个工作过程出发，对系统控制方案进行了可行的分析和论证，其中包括PLC以及外围设备选型，编程方式选择，各种抗干扰措施等。最后设计以西门子S7-200系列PLC为控制核心的全自动洗衣机控制系统，包括了控制系统的I/O端口分配，PLC接线图及PLC程序设计，并详细分析了程序的控制过程，实现了洗衣机洗衣过程的自动化，具有智能化程度高，安全可靠，方便，灵活等特点[9]。
第2章总体 2.1 PLC控制洗衣机概述 传统的全自动洗衣机由于单片机控制和驱动能力有限，不能满足现有人们对生活品质的追求。而PLC作为工业三大控制支柱之一，由于其控制方式多样，控制功能强大，已经用于众多工业领域。近年来，PLC价格也有所下降，也开始用于全自动洗衣机控制系统，并且在工业洗衣机领域已经取得了较好的使用效果，同时，也有部分厂家在家用洗衣机领域使用PLC作为控制器，将全自动洗衣机向智能化洗衣机方向发展，提高市场竞争力。PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术，自动化控制技术和通信技术发展起来的一种新型控制装置，能够满足全自动洗衣机对控制系统的要求，赢得了很多企业的青睐，所以，有必要通过先进的技术和较低的成本开发和改善现有洗衣机，使其拥有更广阔的市场竞争力。而随着PLC的价格逐渐下降，我们可以应用PLC实现对洗衣机的开发，更好地为消费者服务[6]。 2.2 本次设计过程 通过查阅书籍，了解了洗衣机的整个发展过程，理清了自己的思路，清楚自己的设计任务，大概整理了一个如何设计本次洗衣机控制系统的过程，如：洗衣机的控制系统，微控制器，PLC；系统的硬件设计，包括：PLC的选择，PLC接线图，洗衣机的示意图；软件的设计，包括I/O分配表，系统流程图，程序设计等。 （1）在全自动洗衣机的结构中，最重要的就是洗衣机的控制系统：包括进水/排水电磁阀，洗涤电机，脱水电机和报警装置，通过这四个部分的相互结合实现洗衣机的进水，浸泡，洗涤，脱水，报警这几大步骤。 （2）PLC在运用中非常实惠，方便。采用了基本单元扩展或者是模块化的结构形式，输入/输出信号的数量，形式，驱动能力等都可以根据实际控制要求进行选择和确定。PLC的编程语言，梯形图，顺序功能图程序简洁，很直观。 （3）通过对比微处理器、电动机控制器和PLC，本次控制器采用PLC，主要是由单片机，稳压电路，放大驱动电路，输入电路，显示电路组成。洗衣时，只要在选定洗衣程序后，就可以通过以上各部分的相互信号传输，完成整个洗衣过
文献综述 电子信息工程 直流电机控制系统的设计 随着人们对控制系统的要求越来越高,电机调速成了人们研究的课题,现在对于普通直流电机的调速已经有了一些比较成熟的方法。直流电动机转速的控制方法可分为两类励磁控制法与电枢电压控制法。励磁控制法控制磁通,其控制功率虽然小,但低速时受到磁饱和的限制,高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制,而且由于励磁线圈电感较大,动态响应较差,所以使用较少。电枢电压控制法总体上可以分为两种,一种是调节电压,一种是调节电流.传统的调速系统是用模拟电子电路来实现的,这种电路虽然响应快,但是灵活性较差,维修复杂。单片机作为一种可编程控制器技术上已经比较成熟。通过单片机对普通直流电机进行调速的系统已经存在。单片机具有性能高、速度快、体积小、价格低、稳定可靠、应用广泛、通用性强等突出优点[1]。 一、研究背景及动态 起先的电机电枢电压调节法采用串联电阻调速法,这种方法耗能大、且调速不太平稳,逐渐被其他调速装置代替[2]。以后又出现了晶闸管、MOSFET,IGBT等为主控元件的调速装置。电子技术的高速发展,促使直流电机调速逐步从模拟化向数字化转变,特别是单片机技术的应用,使直流电机调速技术进入一个新的阶段。传统的晶闸管直流调速系统控制回路的硬件设备极其复杂,安装调试困难,相对故障率较高,维修比较困难。而采用单片机控制的电机调速系统,其控制方案是依靠软件实现的,控制器由可编程功能模块组成,配置和参数调整简单方便,工作稳定[3]。 直流电动机转速的控制方法可分为两类：励磁控制法和电枢电压控制法。常用的控制方法是改变电枢端电压调速的电枢电压控制法，调节电阻R即可改变端电压，达到调速目的，但这种传统的调压调速方法效率低。随着电力电子技术的发展，创新了许多新的电枢电压控制方法。其中PWM（脉宽调制）是常用的一种调速方法。 脉宽调制（PWM）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法,它不仅容易由软件来实现,而且从处理器到被控制信号都是数字形式无需数模转化,加上PWM对噪声的抵抗能力强。使得PWM成为目前电机调速的主要方法[4]。 PWM是通过控制固定电压的直流电源开关频率，从而改变负载两端的电压，进而达到控制要求的一种电压调整方法[5]。 二、方案分析 1.基于FPGA直流电机PWM控制系统
基于单片机的直流电机控制系统设计的文献综述 随着科技的不断发展，单片机技术在电机控制系统中的应用越来越普遍。本文综述了基于单片机的直流电机控制系统的设计与实现，包括硬件设计、软件设计、电机控制策略等方面。结果表明，基于单片机的直流电机控制系统具有控制精度高、响应速度快、可靠性强等优点，是一种高效、实用的电机控制方法。 关键词：单片机；直流电机；控制系统；硬件设计；软件设计；控制策略 一、引言 直流电机广泛应用于工业生产、家电、交通运输等领域，其控制系统的设计和实现对于提高电机的性能和效率具有重要意义。随着单片机技术的不断发展，基于单片机的电机控制系统成为了研究热点。本文综述了基于单片机的直流电机控制系统的研究进展和应用现状，以期为相关研究提供参考和借鉴。 二、硬件设计 基于单片机的直流电机控制系统的硬件设计包括电机驱动模块、传感器模块、单片机模块和电源模块等部分。其中，电机驱动模块是整个系统的核心部分，其设计直接影响了系统的性能和稳定性。 电机驱动模块的设计需要考虑电机的电压、电流、转速等参数，以及驱动电路的稳定性和可靠性。常用的电机驱动器包括PWM调速器、H桥驱动器、单向驱动器等。另外，传感器模块用于检测电机的位置、速度、转向等信息，常用的传感器包括霍尔传感器、编码器、光电传
感器等。 三、软件设计 基于单片机的直流电机控制系统的软件设计包括控制算法、驱动程序和用户界面等部分。其中，控制算法是整个系统的核心部分，其设计直接影响了系统的控制精度和响应速度。 常用的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。驱动程序用于实现电机控制算法，包括PWM输出、速度控制、位置控制等功能。用户界面用于显示电机的运行状态和控制参数，包括LCD显示屏、LED指示灯等。 四、电机控制策略 基于单片机的直流电机控制系统的电机控制策略包括速度控制、位置控制、转向控制等方面。其中，速度控制是电机控制的基本功能，其目的是保持电机在指定的转速范围内运转。 常用的速度控制方法包括开环控制和闭环控制。开环控制是指根据电机的负载特性和转速曲线，通过调整电机的电压和电流来控制电机的转速。闭环控制是指根据电机的实际转速和目标转速之间的误差，通过调整PWM输出来控制电机的转速。 位置控制是指控制电机在指定位置上停止或转动，其目的是实现精确的定位控制。常用的位置控制方法包括PID控制算法、模糊控制算法等。 转向控制是指控制电机正转或反转，其目的是实现电机的正反转控制。常用的转向控制方法包括H桥驱动器、单向驱动器等。
文献综述 毕业设计题目：基于freescaleDSC 的电机控制设计
基于freescaleDSC的电机控制设计 滕昭跃 (08电子信息科学与技术(1)班E08640119) 一、前言 电机行业是一个传统的行业。经过多年的发展，它已经成为现代生产、生活中不可或缺的核心、基础，是国民经济中重要的一环。电动机主要分同步电动机、异步电动机与直流电动机三种，分别应用于不同的场合，而其中又以三相异步电动机的使用最为广泛。到目前为止，我国的电机制造业已经具有一定规模。在现代电动机控制中，长期以来存在着交流调速和直流调速方案之争，早在19世纪末，电力系统中就有过交流供电和直流供电之争，结果经过半个世纪的争论，由于三相交流电的发明，使电力系统的交流化取得了胜利[1]。由于电力电子器件的不断发展，这对交流电机的控制和调速奠定了物质基础。电力电子器件是实现弱电控制强电的关键所在。以普通晶闸管构成的方波形逆变器被全控型高频率开关器件组成的脉宽调制(PWM)逆变器取代，正弦波脉宽调制（SPWM）逆变器及其专用芯片得到了普遍应用。在现代电机控制理论中，交流变压变频技术是一种转差功率不变高效型调速技术，它是现代交流调速的主要控制方法，自20世纪60年代获得突破性进展以来，一直受到人们的高度重视。交流变压变频技术按其控制方式可简单分为：V/F恒定正弦脉宽调制(SPWM)、电压空间矢量(SVPWM)、矢量控制和直接转矩控制三代控制方式[2]。在20世纪80年代初期出现了数字信号处理器，DSP(Digital Signal Processors)以运算速度快为显著特征而单片机则以数字控制功能强为特点。电动机的数字控制既要求控制器有强大的 I/O 控制功能，又要求控制器有高速的信号处理能力以实现实时控制。因此世界上各大DSP生产商将DSP的高速运算速度与单片机的高控制能力相结合，开发出电机控制的专用DSC。其中由飞思卡尔公司生产的56f8300系列DSC就是为电机控制所研发。这种 DSC是目前用于电机控制中功能最强大的控制器。它足以满足以上几种控制方式的需求[3] [4]。 二、电机的交流调速 从世界上第一台电动机诞生以来，交流电机变频调速技术的发展一直没有得到大
软启动器工作过程中的谐波分析及抑制 本文来自2008年第10期“软起动”上 ,已经被阅读过302次 摘要：软启动技术是近几年发展起来的,将电力电子技术、微处理器技术和自动控制技术有机结合的一种新技术, 与传统降压启动控制技术相比有很多优点。本文从软启动器概念入手，分析软启动器谐波产生的原因及危害，在此基础上提出了抑制谐波的方法。 关键词：软启动器;谐波;危害;抑制 随着工业生产机械的不断发展，对电机的启动性能提出了越来越高的要求。三相鼠笼式异步电动机应用广泛，但启动电流大是一个突出的缺点，为了改善起动性能，降低起动电流，提升起动转矩，传统采用串联电抗器，自耦变压器等降压起动的方法，这些方法虽然能减少起动电流，但同时也使电动机的起动转矩减少，而且起动电流不连续，维修量大，即增加了成本，又降低了可靠性。 软启动器是一种就集软启动，软停车，轻载节能和多功能保护于一体的新型电机控制装备，国外称为Soft Starter。它不仅可以在整个启动过程中实现无冲击而平滑地启动电机，而且可以根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数，如限流值，启动时间，启动时间等。此外它还具有多种对电机的保护功能，从根本上解决了传统降压启动设备的诸多弊端。国外AB，ABB，施奈德，西门子等大公司均有相关产品。 1 软启动器原理及性能特点 软启动器的主要构成是串接于电源和被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路，现代软启动器基本上都采用了电力电子技术和微机控制技术，以单片机为中央控制器来完成测量及各种控制算法。因此，软启动器具备了很强的功能和灵活性。
图1 晶闸管软启动器主电路 整个启动过程是数字化程序软件控制下的自动运行。利用三对晶闸管的电子开关特性，通过启动器中的单片机控制其触发脉冲来改变触发角的大小，从而改变晶闸管的导通时间，装置输出电压按一定规律上升, 使被控电动机的电压由零升到全电压, 转速相应地由零平滑加速到额定转速的过程。它是电力电子技术与自动化控制技术的综合, 是将强电和弱电结合起来的控制技术。 软启动器的性能特点:①启动电压可调, 保证电机启动的最小启动转矩, 避免电机过热和能源浪费; ②控制电机平滑启动, 减少启动电流冲击; ③启动电流可根据负载情况调整, 减少启动损耗, 以最小的电流产生最佳的转矩; ④启动时间可调, 在该时间范围内, 电机转速逐渐上升, 避免转速冲击; ⑤保护传动机械, 清除转矩浪涌并降低冲击电流; ⑥恒定加减速, 不需要测速机, 即使当电机负载变化时也是如此;⑦自由停车和软停车可选, 软停车快慢可调; ⑧有相序、缺相、过热、启动过程过流、运行过程过流和过载的检测及保护, 其过流值和过载值可调。 2 软启动器的起动方式 目前的软启动器有以下几种起动方式: ①恒流软起动。起动时电动机起动电流保持恒定（即限定起动电流）, 其电流限定值通常在电机额定电流的1.5～4.5 倍之间选择。 ②斜坡电压软起动。顾名思义是电压由小到大斜坡线性上升, 它是将传统的降压起动从有级变成了无级。这种起动方式最简单, 不具备电流闭环控制, 仅控制晶闸管的导通
软启动器应用与解析 1.软启动器概念： 软启动器（又称作软起动器，电机软启动器），保瓦博士软启动控制器是一种将电力电子技术、微处理器和模糊控制理论相结合的专门为各种规格的三相异步电动机设计的新型启动装置。它能无阶跃地平稳启动/停止电机，可以避免因采用直接启动、星/三角启动、自耦减压启动等传统启动方式而引起的机械与电气冲击等问题，并能有效地降低启动电流及配电容量，避免增容投资。“保瓦博士”软启动器在节电运行时，控制软件根据定子电流值及功率因数情况，不断进行运算，根据负载的实际情况实时调节供给电动机的能量，避免电动机过激励造成的能量浪费，实现节电。 2.软启动器的节电原理： -保瓦博士软启动器采用高级单片微机作为控制核心，应用先进的软件设计方法和最新的硬件技术，采用晶闸管相移技术，使加到电动机上的电压按某一规律慢慢达到电压，通过设置适当的控制参数，可以使电动机的转矩和电流与负载要求得到较好的匹配。同时，通过软件与硬件的配合，对软启动器本身、电动机、负载提供全方位的保护。一般来讲，电动机功率的选择总是大于最大负载要求，其结果是电动机很少在额定功率下运行，经常处于轻载或变载的情况，能量严重浪费。“保瓦博士”软启动器在运行时，首先保持输出额定电压，以保证电动机和负载在加速后进入稳定状态；保持一段很短时间之后，自动进入节电运行阶段。其独有的节电控制软件自动跟踪负载变化，通过不断对电流和功率因数的综合计算，进行实时调节、更新触发角，控制输出电压，降低励磁电流，提高功率因数，实现节电。另外，其先进的软停车功能，可以很好的消除泵类负载的水锤效应。 3.软启动器优势： 1.1软启动器高可靠性－由高性能微处理器对控制系统中的信号进行数字化处理，避免了以往模拟线路过多调整，从而获得极佳的准确性和执行速度。1.2软启动器强大的抗干扰性－控制单元中的信号均采用光电隔离方式，并设置了不同的抗噪级别，1.3避免了主电源电网上干扰引起的软启动器误动作。 1.4简便的方式调整－控制系统应用范围广，软启动器方式调整简便、直观，通
电气工程与智能控制毕业论文文献综述 引言 电气工程与智能控制是现代科技领域中一个重要的研究方向。随着 科技的不断发展，电气工程和智能控制在各个领域得到广泛应用。本 文将对电气工程与智能控制的相关文献进行综述，从理论研究到应用 实践，从传统方法到智能化技术，全面了解该领域的最新进展。 一、电气工程的发展历程 电气工程作为一门学科，始于19世纪末的电力革命。自那时起， 电气工程经历了一个漫长的发展历程。其中包括电力系统、电机与传 动系统、电器与电子系统等诸多分支领域的研究。文献中对电气工程 的发展历程进行了详细的回顾，总结了各个时期的重要研究成果和创 新思想。 二、传统方法在电气工程中的应用 传统方法在电气工程中占据着重要地位。例如，功率电子技术在电 力系统中的应用，嵌入式系统在电机控制中的应用等。这些方法经过 长期的实践验证，为电气工程领域的发展做出了重要贡献。文献综述 了一些传统方法在电气工程中的应用案例，并对其优缺点进行了分析。 三、智能控制技术在电气工程中的应用 随着人工智能技术的快速发展，智能控制技术在电气工程中的应用 越来越广泛。例如，深度学习在电力系统负荷预测中的应用，遗传算
法在电机控制中的优化设计等。文献中对智能控制技术在电气工程中 的应用进行了梳理，探讨了其在提高系统性能、节能减排等方面的优势。 四、电气工程与智能控制的交叉研究 电气工程与智能控制的交叉研究是当前热点领域之一。这种交叉研 究不仅可以提高电气系统的性能，还可以推动智能控制技术的发展。 例如，基于人工智能的电力系统自动化、智能电网等。文献中对电气 工程与智能控制的交叉研究进行了综述，分析了其应用前景和挑战。 五、电气工程与智能控制的未来发展方向 电气工程与智能控制在未来仍有许多需要探索和研究的方向。例如，对电力系统进行智能化改造，提高系统的可靠性和智能管理能力；开 发新型的电机驱动控制方法，提高系统的运行效率和可调控性等。文 献中对电气工程与智能控制的未来发展方向进行了展望，并提出了一 些建议和思考。 结论 通过文献综述，我们可以了解到电气工程与智能控制领域的最新进 展和应用情况。传统方法在电气工程中仍然具有重要作用，而智能控 制技术的应用也越来越受到关注。电气工程与智能控制的交叉研究以 及未来的发展方向将会给该领域带来新的突破和机遇。随着科技的不 断进步，我们有理由相信电气工程与智能控制将为社会和经济的可持 续发展做出更大的贡献。
软启动器工作原理及应用详解 软启动器是一种广泛应用于电动机启动控制领域的设备，它在电机启 动过程中起到缓慢加速、限制起动电流和减少机械冲击的作用。本文将详 细介绍软启动器的工作原理和应用。 软启动器的工作原理： 软启动器原理是通过控制电机各相电压的变化，实现电机的缓慢加速。具体来说，软启动器通过对电压进行调节，使电机在启动过程中的转速逐 渐增加，从而实现了减小启动冲击、限制起动电流以及减少机械冲击的目的。 软启动器通常由控制模块、电源模块、保护模块和输出模块等组成。 其中，控制模块主要用于设置软启动器的启动时间、加速度和减速时间等 参数，以及接收外部的启动、停止信号。电源模块则用于为控制模块和输 出模块提供电源，保护模块则用于监测电机的运行状态，并在出现异常情 况时进行保护。输出模块是软启动器的核心部分，它负责调节电压、频率 和相位等参数，以实现电机的缓慢加速。 软启动器的应用： 1.电动机启动控制：软启动器主要应用于电动机启动控制领域。传统 的直接启动方式在启动过程中会引发较大的起动电流冲击和机械冲击，而 软启动器能够通过缓慢加速和限制起动电流的方式，减少电机启动时的冲击，提高设备的可靠性和使用寿命。 2.泵类设备控制：软启动器还广泛应用于泵类设备的控制中。由于泵 在启动时的冲击较大，容易产生水锤效应，导致管道破裂等问题。而软启 动器能够通过减小启动冲击，降低水锤效应，从而保护管道和设备。
3.压缩机和风机控制：软启动器在压缩机和风机等设备的启动过程中 也有广泛的应用。这些设备在启动时也会产生较大的机械冲击和电流冲击，而软启动器能够通过缓慢加速和限制电流的方式，保护设备并提高系统的 稳定性。 4.电梯和升降机控制：软启动器还被广泛应用于电梯和升降机的启动 控制中。电梯和升降机的启动过程需要平稳且可控，而软启动器能够提供 逐渐加速的启动模式，从而保证乘客的安全和舒适性。 总结： 软启动器通过控制电机的电压变化实现电机的缓慢加速，其工作原理 包括控制模块、电源模块、保护模块和输出模块等组成。软启动器在电动 机启动控制、泵类设备控制、压缩机和风机控制以及电梯和升降机控制等 领域都有广泛的应用。
基于人工智能的电机控制系统设计 摘要：随着智能科技的发展，智能控制已经深入到人们生活的每一个角落。洗衣机作为最常用的家用电器，已经成为每个家庭的生活必需品，但是传统洗衣机已经无法满足人们对更高生活的追求。智能洗衣机采用智能化技术，给人们的生活带来方便。本文介绍了人工智能在洗衣机电机控制系统中的应用。 关键词：人工智能；电机控制系统；设计 1洗衣机电机系统 电机是洗衣机中最主要部件。从技术上讲，电机负责将电能转换为清洗桶内负载所需的足够动力的机械能。目前常见的自动洗衣机从90年代末开始使用，随着时间的推移，它们得到了长足的发展。虽然洗衣机的新功能越来越多，但是清洗、甩干、烘干等基本功能仍然相似。 洗衣机使用的电机大体上有三种：有刷电机、直流无刷、永磁同步。电机通过一个称为传动装置的机构与洗衣机清洗桶的波轮或搅拌器相连。电机和传动装置靠近洗衣机底部，而波轮或搅拌器从机器中部向上延伸。传动装置用来改变波轮或搅拌器的速度和方向。当电机在一个方向上搅动时，传动装置可以用来改变波轮或搅拌器的旋转方向和速度，并使带有小孔的内桶也同时做往复的旋转运动。当控制器使电机反向旋转时，传动装置锁定，使得波轮和搅拌器、变速箱和内推桶作为一个整体而旋转，利用离心力将衣服上的水分尽可能去甩干。此外，控制器还与泵相连，泵将水从外筒中排出。 2步进电机驱动 动态细分步进驱动部分由一个72KHz的全局定时器提供时序基准，由数个计数器来实现GPIO的PWM信号输出；动态细分机制则是通过一个包含多组正弦、余弦数据表的数
组，由当前转速来决定使用哪一组数据表的基本原理来实现；当转速越低时，驱动波形越接近正弦波，可有效的降低电机的噪声与抖动；当转速越高时，驱动波形越接近方波，使得平均驱动电流上升，可提供相对较大的扭矩力；此外因为步进电机的驱动原理，当阻力较大时会出现丢步打滑，利用这个特性可有效的防止在教学过程中出现学生手指卡住导致受伤等的安全隐患。 当系统进入定时器中断后，依次判断四路电机当前的各计数器状态，转速大于0或者小于0时按细分表来设置对应GPIO的电平高或低，反之则停止电机驱动信号的输出即停止转动。当电机转速发生变更时，系统将进行平滑过渡，在每个定时器中断周期进行最大12Hz的幅度更新，待多个周期后到达目标转速；此机制可有效避免转速变更较大时的驱动电流瞬间激增以及电机出现振动影响整车的平衡。 3智能洗衣机 通常洗衣机都包含几种相同的洗衣程序。在选择程序时，操作者必须根据不同面料、衣物重量、水温等选择合适的洗衣程序。最常见的洗涤方法是快速洗涤，会在15分钟内完成一个完整的洗涤周期。但是不管是那种洗衣程序，都可能会面临经济性、去污能力两个相互矛盾方面的考验。除了洗衣过程，衣物甩干也同样重要。甩干桶转得越快，水分就被去除得越多，衣服的烘干或晾时间就短。通常甩干桶的转速在400到1400转/分钟之间，最高旋转速度到1800转/分钟，但是更快的旋转速度可能会带来更大的噪声。 3.1洗衣机的模糊逻辑 模糊控制是各种具有挑战性的控制应用的一种实用的替代方法，因为它提供了一种通过使用启发式信息构造非线性控制器的方便方法。模糊控制的应用范围从工业过程控制扩展到生物医学仪器、证券等。与传统的控制技术相比，模糊控制器在复杂的不确定问题中
电动机软启动器和变频启动的优劣分析 电动机软启动器和变频启动是现代工业中常见的两种启动方式。它们在控制电动机启动过程中起着重要的作用，但各自具有不同的优劣势。本文将对电动机软启动器和变频启动进行详细的优劣分析。 首先，我们来看电动机软启动器的优势。电动机软启动器是一种通过逐渐增加电压或电流的方式来启动电动机的装置。它的主要优点之一是可以减少电动机启动时的冲击力。在传统的直接启动方式中，电动机在启动瞬间会受到较大的电流冲击，这可能会导致电动机和相关设备的损坏。而软启动器可以通过逐渐增加电流来平稳地启动电动机，从而减少了冲击力，保护了设备的安全性。此外，软启动器还可以提供更好的起动控制，使得电动机在启动过程中的速度和扭矩更加稳定，有利于设备的正常运行。 然而，电动机软启动器也存在一些劣势。首先，软启动器的成本较高。相比于直接启动方式，软启动器需要使用额外的电路和设备，增加了系统的复杂性和成本。其次，软启动器的启动时间较长。由于需要逐渐增加电压或电流，软启动器的启动时间通常比直接启动方式更长。这可能会影响到生产线的效率和工作效果。此外，软启动器对电网的影响较大。在启动过程中，软启动器需要从电网中提取较大的电流，可能会对电网的稳定性和电力质量产生一定的影响。 接下来，我们来分析变频启动的优势。变频启动是通过调整电动机的供电频率来控制其转速的一种方式。它的主要优点之一是可以实现电动机的无级调速。相比于传统的固定频率供电方式，变频启动可以根据需要调整电动机的转速，使其适应不同的工作要求。这对于一些需要频繁变换工作负载或需要精确控制转速的设备来说尤为重要。此外，变频启动还可以提供更高的起动扭矩。通过调整供电频率，可以在启动过程中提供更大的扭矩，使得电动机可以启动更重的负载。 然而，变频启动也存在一些劣势。首先，变频启动的成本相对较高。与软启动器相比，变频启动需要更复杂的电路和设备，因此成本较高。其次，变频启动对电动机的损耗较大。由于需要频繁调整供电频率，变频启动可能会增加电动机的磨损和能耗。此外，变频启动对电网的影响也较大。变频启动需要从电网中提取较大的电流，并且可能会产生电磁干扰，对电网的稳定性和电力质量造成一定的影响。
用于新能源汽车的电动机控制算法研究 随着环保意识的不断加强和世界贸易环境的快速发展，新能源汽车的市场需求不断膨胀。其中，电动机控制技术是新能源汽车行业的核心技术之一，掌握电动机控制算法成为了新能源汽车研发的必备技能。 一、电动机控制算法的基本原理 电动机控制算法是指通过精确控制电机运转状态、定位转子位置，使电机在特定工况下实现最佳效率的控制方法。电动机控制算法通常都采用闭环控制，通过对电机的实时监测和调节控制器的输出信号，不断修正状态估计量，使电机能够精准控制运行状态和输出功率。 二、电动机控制算法的挑战与解决方案 自20世纪60年代以来，电动机控制算法研究就成为了国际上的研究热点。但是，由于电动机性能和输电线路的复杂性、分布式控制系统的多样性、环境因素的变化等因素的影响，电动机控制算法的研究面临很多挑战。 为了克服这些挑战，研究人员从算法和硬件角度入手，提出了一系列高效的解决方案。可以分为以下几个方面：
1.电机参数识别技术：通过对电动机的参数估计和学习，减少参数不确定性，提高控制精度。 2.模型预测控制技术：通过对电机的数学建模，采用最优控制理论，提高控制准确性和鲁棒性。 3.分布式控制方案：通过将电机控制分布在多个控制器上，实现更高效的分布式控制。 4.传感器和通讯技术的应用：通过使用新型传感器、高性能控制芯片和通讯协议，提供更快、更准确的反馈和控制信号。 三、电动机控制算法在新能源汽车中的应用 电动机控制算法的发展离不开新能源汽车行业的需求。电动汽车作为一种新型能源，其环保、安全和能源利用效率的要求一直很高。因此，电动机的精细控制成为了电动汽车实现高性能、低能耗的关键技术之一。 目前最常见的电动机控制策略是FOC控制策略。FOC控制策略结合了磁场定向控制和电动机向量控制的特点，可以实现自适应调节转矩和电流的闭环控制，提高电动机的控制精度和效率。通过改进FOC控制策略，比如采用高级控制算法，电能回馈控制技术，智能控制手段等，可以提升电动汽车的性能和可靠性。 除FOC控制策略外，新型控制算法也在逐渐应用于电动汽车的控制系统中。例如采用基于深度学习的控制策略，通过大量数
Altistart48起动器 摘要 本论文主要涉及Alstart48起动器优势，原理，参数与电机的组合。 本论文主要谈到Alstart48起动器内部电路，元器件，各部分的基本作用，外部端子及端子的意义。Alstart48起动器内部晶闸管的控制，各参数的所代表含义及参数菜单的设置与液压站油泵组合参数的设定。Alstart48起动器与液压站油泵组合基本控制电路及控制方式。Alstart48起动器起动过程中所出现的故障与故障原因处理方法。 关键词：Alstart48起动器液压站晶闸管
一、控制方式的发展与软起动器的优势 当前我国经济已经进入了一个新的发展阶段，大型企业越来越多，对电机的控制要求越来越高，电机的起动方法也越来越受到人们的重视。 社会发展是有阶段性的。在不同阶段，人们的生产手段、生产工具和生活用品都有很大的不同。上世纪80～90年代，我国的经济实力尚较薄弱，当时的小水泥和小钢铁发展很快小电机的应用增长很快，与当时的经济基础相适应的液态起动装置出现，它经济实用，解决了电机起动中的一些问题。对当时的经济发展起到了一定的作用。到世纪之交时期，我国经济实力已有较大的发展，生产手段和生产工具亦有了较大发展，电机容量也有了很大增长，人们开始不满足液态起动装置的低性能，于是晶闸管串联式（固态）软起动装置的应用开始增加，继而又出现了开关变压器式软起动装置和磁饱和电抗器式（磁控）起动装置，变频装置用于电机软起动的情况也越来越多，当前这四种产品是大型电机起动市场的主流产品，液态起动装置则应用在小型小电机上较多。 电机驱动的设备一般都是企业的核心设备，直接影响企业的生产状况，因此人们应该对其起动给予特别的关注，合理的选择起动装置将给企业带来很大的经济效益。但是电机起动技术毕竟不是一个企业的核心技术，许多企业的电气工作者很少有时间来研究各种起动方法之间的差别，往往会造成不恰当的选择，有时
目录 1.课题介绍 (2) 1.1设计目的 (2) 1.2设计报告要求 (2) 2。硬件设计及其原理 (4) 2。1PLC的应用领域及框图 (4) 2.2PLC的应用特点 (4) 2.3软启动器的工作原理及其使用 (6) 2.3。1软启动器的控制功能 (7) 2.3。2斜坡升压启动方式 (7) 2。3.3转矩控制及启动电流限流启动方 (7) 2.3.4电压提升脉冲启动 (8) 2.3.5转矩控制软停车方式 (8) 2.3.6制动停车方式 (8) 2。4电路控制工作原理 (9) 2.4.1控制线路工作原理 (9) 2。4。2简要电气原理图 (100) 2。4.3电器元件明细表 (111) 3．控制系统的软件设计 (122) 3.1 控制系统的部分程序设计 (122) 3.2. S7-200 I/O分配表 (122) 3。3.I/O点及其对应的PLC地址 (122) 3。4.PLC端子接线图 (133) 3。5。系统简易工作流程图 (133) 4。总结 (155) 参考文献 (177) 附录 (178)
1.课题介绍 传统的三相异步电动机的启动线路比较简单，不需要增加额外的启动设备；但其启动电流冲击一般还很大，启动转矩较小而且固定不可调。而软启动器主要由交流调压电路和控制电路构成，其基本原理是利用晶闸管的移相控制原理,通过控制晶闸管的导通角，改变其输出电压，达到通过调压发稿时来控制启动电流和启动转矩的目的,由于软启动器为电子调压并对电流实时监测，因此还具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相等保护功能，并可实时检测并显示如电流、电压、功率因数等参数.本课题要求单台软启动器控制两台电机的软启动及自由停车，控制系统采用PLC来实现；提供短路、过载、联锁等保护措施;具有紧急停车功能；在此,运用PLC知识达到设计要求. 1。1设计目的 1.熟悉工程实践中S7—200 PLC的使用方法和规范,达到综合应用PLC 的目的。 2.学习PLC程序编程和软启动器的使用、查找数据手册的能力。 3.学习S7—200软件、CAD、VISIO软件的应用。 4.学会整理和总结设计文档报告. 1。2设计报告要求 1．要求电路能够通过软启动器，控制两台电机的软启动和自由停车。 2．要求电路控制系统采用PLC来实现; 3。提供短路、过载、联锁等保护措施; 4。具有紧急停车功能；
摘要 异步电机在生产中广泛应用。在低于额定负载时，电机的运行效率较低；动态调节电机端电压,使其跟随负载变化以降低能耗，提高电机效率。在理论分析的基础上，本文针对异步电动机传统启动方式的缺陷,提出了智能软启动的控制方案，并对控制系统进行了实验仿真研究。根据异步电动机的不同工作情况，设计了斜坡电压启动控制模式和限流启动控制模式.同时，本论文还提出了不同于其他常见的节能方法即模糊控制节能。该节能控制方法充分利用了当前较先进的模糊控制的优点，控制方案设计简单明了，在软硬件资源上都比传统方法有很大的节省，控制效果也比其他方法有很大改善。该装置还兼具有各种保护功能实现了数字化多功能的保护。 关键词：异步电动机；软启动；模糊控制；单片机
ABSTRACT Asynchronous motor has an extensive application in manufacture。The efficiency is quite low when themotor is running under the rated load。Dynamically adjusting the terminal voltage of the motor according to the changeof the load can greatly reduce the consumption，and thus improve the efficiency。This paper provides design of the softstar energy saving controller of motor,To solve the problem of traditional start defect of an asynchronous motor，this paper presents a new control method of intelligent soft-start. Experiment certificate，this method overcomes traditional start defect and achieve satisfying result。Meanwhile，to achieve satisfying energy saving effect, fuzzy control method is applied in this system。Fuzzy control has many strong points .Fuzzy control method saves resources of software and hardware and energy saving effect is better than others methods。This system also possesses various protective functions。 Keywords: asynchronous motor；soft-start；fuzzy control;mcu