数字式智能电机控制模块

同步变压器输出同步信号给移相电路，其中另一路给单片机，作为单片机采集电压、电流信号的基准。这样，就克服了如果交流电频率变化带来的计算误差，提高了计算精度。

传感器包括电压传感器和电流传感器。两种传感器中均使用了霍尔元件，具有体积小、反应快、线形度高的特点，通过与模块结构的一体化设计，方便地置于模块内部。两种传感器将电压模拟量、电流模拟量传给12位高速A/D转换器，通过A/D转换，将相应的数字量传给单片机，以供单片机进行处理。

显示、控制部分采用串行口与单片机进行通信，这种通信方式大大减少了该部分与模块内部的连线。5个数码管显示，8个按键控制，使显示与控制直观、方便。

3 主要功能

智能电机控制模块主要完成电压斜坡起动，限流起动，电压突跳起动，软停车，节能运行，过流、过热、缺相保护等功能。

3.1 电压斜坡起动

如图3所示，系统首先给电机加一个电压U_s，之后电压线性上升，从U_s增加到最大电压U_max，即电网输入电压。U_s由用户设定，可供用户选择的电压为80～300V。t_s也由用户设定，可以在1～90s选择。在实际使用中，用户根据实际情况，例如电机功率大小、负载大小等，选择合适的参数，达到最佳起动效果。

图3 电压斜波起动

这种起动方式的特点是起动平稳，可减少起动电流对电网的冲击，同时大大减轻起动力矩对负载带来的机械振动。

3.2 限流起动

如图4所示，这种起动方式是由用户设定一电流值I_k，在整个起动过程中，实际电流不超过设定值I_k。I_k由用户根据实际负载大小自己设定。

图4 限流起动

限流起动可以使大惯性负载以最小电流起动加速，可以通过设置电流上限，以满足在电网容量有限的场合使用。这种起动方式特别适合于恒转矩负载。

3.3 电压突跳起动

实际应用中，很多负载具有很大的静摩擦力。在电压斜坡起动方式中，电压是由小到大逐渐上升的。如果直接使用电压斜坡方式起动，在起动开始的一段时间内，因所加电压太小，克服不了负载的静摩擦力，电机不动，这可能会造成电机因发热而损坏的情况。电压突跳功能则解决了这个问题。在电机起动前，模块先输出一电压U_t，且持续一段时间t_t，用以克服静摩擦力，待电机转动之后，再按照原设定方式起动，从而比较好地保护了电机，如图5所示。对于不需要该功能的负载，只要将t_t设置为0即可。U_t可调整，范围是0～380V，t_t可调整，范围是0～10s。

图5 电压突跳起动

3.4 软停车

如图6所示，按下停车键后，模块的输出电压立即下降到U_p1，然后逐渐下降，经过时间t_p后，下降到U_p2，再立即下降到0。U_p可调整，范围是100～380V；U_p2可调整，范围是0～300V；t_p调整的范围是0～90s。

图6 软停车