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摘要：在停車器控制系統(tǒng)中使用接觸器來(lái)控制執(zhí)行電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，由于接觸器有動(dòng)作觸點(diǎn)，當(dāng)觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)會(huì)產(chǎn)生電火花,而且隨著觸點(diǎn)動(dòng)作次數(shù)的增加，觸點(diǎn)接觸電阻會(huì)變大，導(dǎo)致電機(jī)供電缺相，容易造成堵轉(zhuǎn)，從而可能燒壞電機(jī)。
關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化；晶閘管；斷相；電機(jī)控制；保護(hù)措施
0引言
大功率反晶閘管無(wú)觸點(diǎn)、無(wú)火花、快速開(kāi)關(guān)頻率等優(yōu)點(diǎn)，適合進(jìn)行電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。
隨著自動(dòng)化程度的提高，出現(xiàn)越來(lái)越復(fù)雜的過(guò)程控制，電機(jī)工作狀態(tài)不斷惡化。
對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)提出了更高的要求，停車器控制系統(tǒng)就是比較典型的。結(jié)合晶閘管優(yōu)點(diǎn)和電機(jī)保護(hù)的需求，設(shè)計(jì)了一種一體化的電機(jī)保護(hù)電路。
1正反轉(zhuǎn)控制及電流檢測(cè)電路
2晶閘管擊穿和晶閘管開(kāi)路檢測(cè)電路
圖1 擊穿和開(kāi)路檢測(cè)電路
3斷相和三項(xiàng)不平衡保護(hù)
圖2 電流采集電路
4反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)
反時(shí)限保護(hù)特性是短路電流越大,接觸器保護(hù)的動(dòng)作延時(shí)越小,更接近電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的特性，用反時(shí)限進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)更有優(yōu)勢(shì)。國(guó)外廣泛使用反時(shí)限進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)，并較早建立了數(shù)學(xué)模型。
（1）式中：I——過(guò)電流倍數(shù)，以額定電流為基準(zhǔn)； r——是常數(shù)，取值在范圍有三種[1] ，針對(duì)電機(jī)保護(hù)，采用r = 2； Q——常數(shù)[2]，量綱為時(shí)間，s； T——出現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)時(shí)間，s。使用該模型可以有效進(jìn)行反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)計(jì)算，但是由于電機(jī)運(yùn)行中的電流不斷變化，不是嚴(yán)格的反時(shí)限關(guān)系，直接使用該模型，計(jì)算結(jié)構(gòu)不夠準(zhǔn)確，將該模型演變?yōu)榉e分方式更適合實(shí)際情況，演變后公式為：
（2）式中：Ik——是第K次采樣時(shí)的過(guò)電流倍數(shù)； ΔT——采樣周期，s； N——累計(jì)次數(shù)； Q——由用戶確定的時(shí)間常[3],s。
5軟件設(shè)計(jì)
軟件采用多任務(wù)設(shè)計(jì)方法，任務(wù)分為：外設(shè)參數(shù)采集、電流采集、電壓采集、電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸入檢測(cè)、故障類型判斷、狀態(tài)指示。
（1）外設(shè)參數(shù)采集包括
（2）電流采集
（3）電壓采集
（4）電機(jī)正反轉(zhuǎn)輸入檢測(cè)
（5）故障類型判斷
（6）狀態(tài)指示
6.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介
ARD該系列低壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)器，具有過(guò)載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉(zhuǎn)等保護(hù)功能。可與接觸器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等電器元件構(gòu)成電動(dòng)機(jī)控制保護(hù)單元，具有遠(yuǎn)程自動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)直接控制、面板指示、信號(hào)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)總線通信等功能。應(yīng)用范圍：可廣泛應(yīng)用于煤礦、石化、冶煉、電力、建筑等行業(yè)的配電領(lǐng)域。
6.2產(chǎn)品選型
產(chǎn)品功能
說(shuō)明：“√”表示具備“■”表示可選
7結(jié)束語(yǔ)
停車器保護(hù)控制器具有結(jié)構(gòu)緊湊，保護(hù)功能完善，設(shè)計(jì)上使用反并聯(lián)可控硅進(jìn)行電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制等特點(diǎn)，ARM處理器主要采集可控硅的電壓和電流信號(hào)從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的保護(hù)，
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