本發(fā)明涉及異步電機(jī)啟動(dòng)，具體涉及一種異步電機(jī)軟啟動(dòng)器及方法。

背景技術(shù)：

三相交流異步電機(jī)因?yàn)槠浔旧砉逃械囊恍﹥?yōu)點(diǎn)，例如電機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)比較簡單、同等功率下體積與重量相對較小、價(jià)格低廉和維護(hù)成本也比較低的特點(diǎn)，使其在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場中得到了廣泛的應(yīng)用。但是異步電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)具有沖擊電流大等問題，空載啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流為額定電流的4～7倍，在帶負(fù)載情況下電流值會(huì)更高。

因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種適合用于橫機(jī)的異步電機(jī)軟啟動(dòng)器及方法。

異步電機(jī)軟啟動(dòng)器，被用于控制三相異步電機(jī)啟動(dòng)，其特征在于：包括過零檢測電路模塊、電源轉(zhuǎn)換電路模塊、stm8及外圍電路模塊、移相脈沖產(chǎn)生電路模塊和雙向可控硅控制電路模塊；

所述stm8及其外圍電路模塊接收過零檢測電路模塊發(fā)出的過零信號(hào)和電源轉(zhuǎn)換電路模塊發(fā)出的模式選擇控制指令后，產(chǎn)生移相脈沖信號(hào)；

所述移相脈沖產(chǎn)生電路模塊接收stm8及其外圍電路模塊的移相脈沖信號(hào)，并生成脈沖控制信號(hào)；

所述雙向可控硅控制電路模塊接收移相脈沖產(chǎn)生電路模塊的脈沖控制信號(hào)，并控制三相異步電機(jī)啟動(dòng)；

所述電源轉(zhuǎn)換電路模塊將380v三相電變換成5v直流電，并將5v直流電輸送到過零檢測電路模塊、stm8及外圍電路模塊和移相脈沖產(chǎn)生電路模塊中。

作為對本發(fā)明的異步電機(jī)軟啟動(dòng)器的改進(jìn)：

所述過零檢測電路模塊包括光耦u1、u4和u6，快速恢復(fù)二極管d1、d2和d3以及電阻r1、r2、r5、r6、r9和r15；

所述電源轉(zhuǎn)換電路模塊包括電源整流芯片u12、電源轉(zhuǎn)換芯片u14、外接變壓器t1、5針接口p2、無極性電容c4以及極性電容c6、c7；

所述stm8及外圍電路模塊包括stm8芯片u2，4針接口p3，led燈l1，電阻r4、r7、r20和r34以及無極性電容c1、c2和c5；

所述移相脈沖產(chǎn)生電路模塊包括光耦u3、u5、u7、u9、u11和u13，三極管q1、q2和q3以及電阻r3、r11、r12、r16、r24、r25、r27、r32和r33；

所述雙向可控硅控制電路模塊包括雙向可控硅q4、q5和q6，壓敏電阻cy1、cy2和cy3以及pcb焊片uain、ubin、ucin、uaout、ubout和ucout；

所述過零檢測電路模塊的連接結(jié)構(gòu)如下：

所述光耦u1的1端口、光耦u4的1端口和光耦u6的1端口分別連接電阻r1、r5和r6后標(biāo)記為dxs1、dxs2和dxs3端口，dxs1、dxs2和dxs3端口各連接一路三相電；光耦u1的2端口分別與光耦u4的2端口和光耦u6的2端口相連；

所述快速恢復(fù)二極管d1正端與光耦u1的2端口相連，負(fù)端與電阻r1相連；快速恢復(fù)二極管d2正端與光耦u4的2端口相連，負(fù)端與電阻r5相連；快速恢復(fù)二極管d3正端與光耦u6的2端口相連，負(fù)端與電阻r6相連；

所述光耦u1的3端口、光耦u4的3端口和光耦u6的3端口分別接地；光耦u1的4端口、光耦u4的4端口和光耦u6的4端口分別標(biāo)記為uzero、vzero和wzero端口；uzero、vzero和wzero端口分別通過電阻r2、r9和r15接+5v輸出端口，然后分別與stm8芯片u2的11、12和13端口相連；

所述電源轉(zhuǎn)換電路模塊的連接結(jié)構(gòu)如下：

所述電源整流芯片u12的4端口連接外接變壓器t1的a2_a端口，電源整流芯片u12的3端口連接5針接口p2的2端口，電源整流芯片u12的2端口接地；外接變壓器t1的b1_a端口與b1_b端口連接，b2_a端口與b2_b端口連接；外接變壓器t1的a1_a端口與a1_b端口連接，a2_a端口與a2_b端口連接；外接變壓器t1的b1_a端口與b1_b端口和三相電連接；

所述5針接口p2的1端口連接外接變壓器t1的a1_a端口，5針接口p2的3端口接+5v輸出端口，5針接口p2的4端口連接stm8芯片u2的19端口，5針接口p2的5端口接地；

所述電源轉(zhuǎn)換芯片u14的2、4端口接地；電源轉(zhuǎn)換芯片u14的3端口與電源整流芯片u12的1端口連接；極性電容c6正端接電源轉(zhuǎn)換芯片u14的3端口，負(fù)端接地；電源轉(zhuǎn)換芯片u14的1端口作為+5v輸出端口；無極性電容c4和極性電容c7正端分別接電源轉(zhuǎn)換芯片u14的1端口，負(fù)端接地；

所述stm8及外圍電路模塊的連接結(jié)構(gòu)如下：

所述stm8芯片u2的9端口接+5v輸出端口；無極性電容c5兩端分別接stm8芯片u2的9端口和接地；stm8芯片u2的7端口接地；stm8芯片u2的4、18端口分別接4針接口p3的1、3端口；4針接口p3的2端口接地；4針接口p3的4端口接+5v輸出端口；stm8芯片u2的4端口通過電阻r7接+5v輸出端口；無極性電容c1兩端分別接stm8芯片u2的4端口和接地；stm8芯片u2的2端口接led燈l1的負(fù)端；led燈l1正端通過電阻r4接+5v輸出端口；stm8芯片u2的8端口接無極性電容c2，無極性電容c2另一端接地；stm8芯片u2的11、12和13端口分別標(biāo)記為uzero、vzero和wzero端口，并分別連接光耦u1的4端口、光耦u4的4端口和光耦u6的4端口；stm8芯片u2的14、15和16端口分別標(biāo)記為utrigger、vtrigger和wtrigger端口，并分別與電阻r12、r25和r33相連；stm8芯片u2的19和20端口分別通過電阻r20和r34后接地；stm8芯片u2的19端口標(biāo)記為adjustin端口，并連接5針接口p2的4端口；

所述移相脈沖產(chǎn)生電路模塊的連接結(jié)構(gòu)如下：

所述光耦u3的1端口通過電阻r27接+5v輸出端口；光耦u3的2端口與光耦u5的1端口相連；光耦u5的2端口與三極管q3的3端口相連；三極管q3的2端口接地；三極管q3的1端口接電阻r33；電阻r33另一端標(biāo)記為wtrigger端口，并與stm8芯片u2的16端口相連；光耦u5的4端口標(biāo)記為dxs3+端口，并與雙向可控硅q6的3端口相連；光耦u5的6端口接光耦u3的4端口；光耦u3的6端口接電阻r32；電阻r32另一端標(biāo)記為dxs3端口，并與一路三相電相連；

所述光耦u7的1端口通過電阻r16接+5v輸出端口；光耦u7的2端口與光耦u9的1端口相連；光耦u9的2端口與三極管q2的3端口相連；三極管q2的2端口接地；三極管q2的1端口接電阻r25；電阻r25另一端標(biāo)記為vtrigger端口，并與stm8芯片u2的15端口相連；光耦u9的4端口標(biāo)記為dxs2+端口，并與雙向可控硅q5的3端口相連；光耦u9的6端口接光耦u7的4端口；光耦u7的6端口接電阻r24；電阻r24另一端標(biāo)記為dxs2端口，并與一路三相電相連；

所述光耦u11的1端口通過電阻r3上接+5v輸出端口；光耦u11的2端口與光耦u13的1端口相連；光耦u13的2端口與三極管q1的3端口相連；三極管q1的2端口接地，三極管q1的1端口接電阻r12，電阻r12另一端標(biāo)記為utrigger端口，并與stm8芯片u2的14端口相連；光耦u13的4端口標(biāo)記為dxs1+端口，并與雙向可控硅q4的3端口相連；光耦u13的6端口接光耦u11的4端口；光耦u11的6端口接電阻r11；電阻r11另一端標(biāo)記為dxs1端口，并與一路三相電相連；

所述雙向可控硅控制電路模塊的連接結(jié)構(gòu)如下：

所述雙向可控硅q4的2端口標(biāo)記為dxs1端口，連接一路三相電，并與外接變壓器t1的b1_a和pcb焊片uain相連；雙向可控硅q4的1端口接pcb焊片uaout；壓敏電阻cy1的兩端分別與雙向可控硅q4的1和2端口相連；雙向可控硅q4的3端口標(biāo)記為dxs1+端口，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊中的電阻r11相連；

所述雙向可控硅q5的2端口標(biāo)記為dxs2端口，連接一路三相電，并與外接變壓器t1的b2_a和pcb焊片ubin相連；雙向可控硅q5的1端口接pcb焊片ubout；壓敏電阻cy2的兩端分別與雙向可控硅q5的1和2端口相連；雙向可控硅q5的3端口標(biāo)記為dxs2+端口，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊中的電阻r24相連；

所述雙向可控硅q6的2端口標(biāo)記為dxs3端口，連接一路三相電，并與pcb焊片ucin相連；雙向可控硅q6的1端口接pcb焊片ucout；壓敏電阻cy3的兩端分別與雙向可控硅q6的1、2端口相連；雙向可控硅q6的3端口標(biāo)記為dxs3+端口，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊中的電阻r32相連。

本發(fā)明還同時(shí)提供了異步電機(jī)軟啟動(dòng)的方法，包括以下步驟：

1)、stm8及外圍電路模塊初始化，刷新led燈l1顯示狀態(tài)為常亮狀態(tài)，通過上位系統(tǒng)向stm8及外圍電路模塊人為設(shè)定雙向可控硅q4、q5和q6的最小觸發(fā)角、最大觸發(fā)角和觸發(fā)角減小值，然后執(zhí)行步驟2)；

2)、通過上位系統(tǒng)向電源轉(zhuǎn)換電路模塊人為輸入模式選擇控制指令，電源轉(zhuǎn)換電路模塊再輸出模式選擇控制指令到stm8及外圍電路模塊；stm8及外圍電路模塊根據(jù)模式選擇控制指令判斷三相異步電機(jī)是否為自啟動(dòng)模式；如果模式選擇控制指令小于1v，為自啟動(dòng)模式，執(zhí)行步驟3)；如果模式選擇控制指令大于等于1v，不是自啟動(dòng)模式，則為外部控制模式，執(zhí)行步驟8)；

3)、stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態(tài)為快速閃爍狀態(tài)，觸發(fā)角給定為設(shè)定的最大觸發(fā)角，執(zhí)行步驟4)；

4)、stm8及外圍電路模塊判斷觸發(fā)角是否小于等于設(shè)定的最小觸發(fā)角；當(dāng)觸發(fā)角小于等于設(shè)定的最小觸發(fā)角時(shí)，執(zhí)行步驟7)；當(dāng)觸發(fā)角大于設(shè)定的最小觸發(fā)角時(shí)，執(zhí)行步驟5)；

5)、stm8及外圍電路模塊根據(jù)設(shè)定的觸發(fā)角減小值減小觸發(fā)角的數(shù)值，執(zhí)行步驟6)；

6)、過零檢測電路模塊檢測380v三相電生成過零信號(hào)傳輸給stm8及外圍電路模塊，stm8及外圍電路模塊根據(jù)過零信號(hào)和觸發(fā)角生成相應(yīng)的移相脈沖信號(hào)傳輸給移相脈沖產(chǎn)生電路模塊，再次執(zhí)行步驟4)；

7)、保持當(dāng)前觸發(fā)角，stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態(tài)為常亮狀態(tài)，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊輸出脈沖控制信號(hào)給雙向可控硅控制電路模塊，雙向可控硅控制電路模塊控制三相異步電機(jī)啟動(dòng)完成，結(jié)束；

8)、stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態(tài)為慢速閃爍狀態(tài)，再次檢測模式選擇控制指令，如果模式選擇控制指令小于或等于1v，執(zhí)行步驟9)；如果模式選擇控制指令大于1v，執(zhí)行步驟10)；

9)、stm8及外圍電路模塊將觸發(fā)角給定為設(shè)定的最小觸發(fā)角，執(zhí)行步驟11)；

10)、stm8及外圍電路模塊根據(jù)模式選擇控制指令的大小給定觸發(fā)角，執(zhí)行步驟11)；

11)、過零檢測電路模塊檢測380v三相電生成過零信號(hào)傳輸給stm8及外圍電路模塊，stm8及外圍電路模塊根據(jù)過零信號(hào)和觸發(fā)角產(chǎn)生移相脈沖信號(hào)傳輸給移相脈沖產(chǎn)生電路模塊，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊輸出脈沖控制信號(hào)給雙向可控硅控制電路模塊，雙向可控硅控制電路模塊控制三相異步電機(jī)工作，再次執(zhí)行步驟8)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：針對三相交流異步電機(jī)啟動(dòng)電流大的問題，設(shè)計(jì)了一種適合用于橫機(jī)上的異步電機(jī)軟啟動(dòng)，具有高壓低電流、低成本、可靠性高等特點(diǎn)，適合頻繁啟動(dòng)異步電機(jī)等場合。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明異步電機(jī)軟啟動(dòng)器的整體結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是圖1中過零檢測電路模塊1的電路原理圖；

圖3是圖1中電源轉(zhuǎn)換電路模塊2的電路原理圖；

圖4是圖1中stm8及其外圍電路模塊3的電路原理圖；

圖5是圖1中移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4的電路原理圖；

圖6是圖1中雙向可控硅控制電路模塊5的電路原理圖；

圖7是本發(fā)明異步電機(jī)軟啟動(dòng)的方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。

實(shí)施例1、異步電機(jī)軟啟動(dòng)器，如圖1-7所示，被用于控制三相異步電機(jī)6啟動(dòng)，包括過零檢測電路模塊1、電源轉(zhuǎn)換電路模塊2、stm8及其外圍電路模塊3、移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4和雙向可控硅控制電路模塊5。

過零檢測電路模塊1檢測380v三相電產(chǎn)生過零信號(hào)，并輸出過零信號(hào)到stm8及其外圍電路模塊3；

通過上位系統(tǒng)向電源轉(zhuǎn)換電路模塊2輸入模式選擇控制指令，電源轉(zhuǎn)換電路模塊2將模式選擇控制指令輸出到stm8及其外圍電路模塊3；

stm8及其外圍電路模塊3根據(jù)過零信號(hào)和模式選擇控制指令產(chǎn)生移相脈沖信號(hào)，并輸出移相脈沖信號(hào)到移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4；

移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4根據(jù)移相脈沖信號(hào)產(chǎn)生脈沖控制信號(hào)，并輸出脈沖控制信號(hào)到雙向可控硅控制電路模塊5，雙向可控硅控制電路模塊5控制三相異步電機(jī)6啟動(dòng)。

電源轉(zhuǎn)換電路模塊2將380v三相電變換成5v直流電，并將5v直流電輸送到stm8及外圍電路模塊3、過零檢測電路模塊1和移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4中供電。

380v三相電輸送至移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4和雙向可控硅控制電路模塊5供電，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4由5v直流電供電和380v三相電同時(shí)供電。

380v三相電通過移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖控制信號(hào)。

下面結(jié)合各個(gè)模塊的電路圖來詳細(xì)介紹本發(fā)明：

如圖2所示，過零檢測電路模塊1由光耦u1、u4和u6，二極管d1、d2和d3以及電阻r1、r2、r5、r6、r9和r15組成。

光耦u1的1端口、光耦u4的1端口和光耦u6的1端口分別連接電阻r1、r5和r6后標(biāo)記為dxs1、dxs2和dxs3端口，dxs1、dxs2和dxs3端口各連接一路三相電；光耦u1的2端口分別與光耦u4的2端口和光耦u6的2端口相連；

快速恢復(fù)二極管d1正端與光耦u1的2端口相連，負(fù)端與電阻r1相連；快速恢復(fù)二極管d2正端與光耦u4的2端口相連，負(fù)端與電阻r5相連；快速恢復(fù)二極管d3正端與光耦u6的2端口相連，負(fù)端與電阻r6相連；

光耦u1的3端口、光耦u4的3端口和光耦u6的3端口分別接地；光耦u1的4端口、光耦u4的4端口和光耦u6的4端口分別標(biāo)記為uzero、vzero和wzero端口，uzero、vzero和wzero端口分別通過電阻r2、r9和r15接+5v輸出端口，然后分別與stm8芯片u2的11、12和13端口相連；

電阻r1、r5和r6為插件色環(huán)電阻。

所述過零檢測電路模塊1的工作過程如下：

當(dāng)dxs1電壓為正的時(shí)候，光耦u1導(dǎo)通，輸出的過零信號(hào)uzero為高電平；當(dāng)dxs1電壓為負(fù)的時(shí)候，光耦u1關(guān)閉，輸出的過零信號(hào)uzero為低電平；uzero端口輸出過零信號(hào)uzero到stm8芯片u2的11端口；

當(dāng)dxs2電壓為正的時(shí)候，光耦u4導(dǎo)通，輸出的過零信號(hào)vzero為高電平；當(dāng)dxs2電壓為負(fù)的時(shí)候，光耦u4關(guān)閉，輸出的過零信號(hào)vzero為低電平；vzero端口輸出過零信號(hào)vzero到stm8芯片u2的12端口；

當(dāng)dxs3電壓為正的時(shí)候，光耦u6導(dǎo)通，輸出的過零信號(hào)wzero為高電平；當(dāng)dxs2電壓為負(fù)的時(shí)候，光耦u6關(guān)閉，輸出的過零信號(hào)wzero為低電平。wzero端口輸出過零信號(hào)wzero到stm8芯片u2的13端口；

過零信號(hào)包括uzero、vzero和wzero，當(dāng)380v三相電為正時(shí)，過零信號(hào)為高電平，當(dāng)380v三相電為負(fù)時(shí)，過零信號(hào)為低電平。

如圖3所示，電源轉(zhuǎn)換電路模塊2由電源整流芯片u12、電源轉(zhuǎn)換芯片u14、外接變壓器t1、5針接口p2、無極性電容c4以及極性電容c6和c7組成。

電源整流芯片u12的4端口連接外接變壓器t1的a2_a端口，電源整流芯片u12的3端口連接5針接口p2的2端口，電源整流芯片u12的2端口接地；

5針接口p2的1端口連接外接變壓器t1的a1_a端口，5針接口p2的3端口接+5v輸出端口，5針接口p2的4端口端口標(biāo)記為adjustin端口，并連接stm8芯片u2的19端口，5針接口p2的5端口接地；外接變壓器t1的b1_a端口與b1_b端口連接，b2_a端口與b2_b端口連接；外接變壓器t1的a1_a端口與a1_b端口連接，a2_a端口與a2_b端口連接，外接變壓器t1的b1_a端口與b1_b端口和三相電連接。

電源轉(zhuǎn)換芯片u14的2、4端口接地；電源轉(zhuǎn)換芯片u14的3端口與電源整流芯片u12的1端口連接；極性電容c6正端接電源轉(zhuǎn)換芯片u14的3端口，負(fù)端接地；電源轉(zhuǎn)換芯片u14的1端口作為+5v輸出端口；無極性電容c4和極性電容c7正端分別接電源轉(zhuǎn)換芯片u14的1端口，負(fù)端接地；

電源轉(zhuǎn)換電路模塊2的工作過程如下：

通過上位系統(tǒng)向5針接口p2的4端口輸入模式選擇控制指令，再傳輸?shù)絪tm8芯片u2的19端口；模式選擇控制指令為外部給定電壓，經(jīng)過5針接口p2時(shí)沒有被處理，模式選擇控制指令為0-5v。

380v三相電經(jīng)過外接變壓器t1轉(zhuǎn)換為8.3v的交流電，輸入到電源整流芯片u12的3、4端口，電源整流芯片u12將8.3v的交流電整流為11.8v的直流電(電源整流芯片u12的1、2端口輸出)，輸入到電源轉(zhuǎn)換芯片u14的3、2(4)端口，電源轉(zhuǎn)換芯片u14將11.8v的整流轉(zhuǎn)換換為+5v的直流電(電源轉(zhuǎn)換芯片u14的1端口輸出)。

如圖4所示，stm8及外圍電路模塊3由stm8芯片u2，4針接口p3，led燈l1，電阻r4、r7、r20和r34以及無極性電容c1、c2和c5組成；stm8芯片u2可以采用stm8s103f3p6芯片，但不限于此；

stm8芯片u2的9端口接+5v輸出端口；無極性電容c5兩端分別接stm8芯片u2的9端口和接地；stm8芯片u2的7端口接地；stm8芯片u2的4、18端口分別接4針接口p3的1、3端口；4針接口p3的2端口接地；4針接口p3的4端口接+5v輸出端口；4針接口p3的1端口通過電阻r7接+5v輸出端口；無極性電容c1兩端分別接stm8芯片u2的4端口和接地；stm8芯片u2的2端口接led燈l1的負(fù)端；led燈l1正端通過電阻r4接+5v輸出端口；stm8芯片u2的8端口接無極性電容c2，無極性電容c2另一端接地；stm8芯片u2的11、12和13端口分別標(biāo)記為uzero、vzero和wzero端口，并分別連接光耦u1的4端口、光耦u4的4端口和光耦u6的4端口；stm8芯片u2的14、15和16端口分別標(biāo)記為utrigger、vtrigger和wtrigger端口，并分別與電阻r12、r25和r33相連；stm8芯片u2的19和20端口分別通過電阻r20和r34后接地；stm8芯片u2的19端口標(biāo)記為adjustin端口，并連接5針接口p2的4端口；stm8芯片u2的1、3、5、6、10和17端口懸空；

stm8及外圍電路模塊3的工作過程如下：

5針接口p2的4端口向stm8芯片u2的19端口輸入模式選擇控制指令，模式選擇控制指令是外部給定電壓，stm8芯片u2判斷從stm8芯片u2的19端口輸入的模式選擇控制指令，當(dāng)模式選擇控制指令低于1v時(shí)三相異步電機(jī)6為自啟動(dòng)模式，當(dāng)模式選擇控制指令高于1v時(shí)三相異步電機(jī)6為外部控制模式；

stm8芯片u2將以過零信號(hào)的上升沿和下降沿為時(shí)間參考零點(diǎn)，計(jì)算相應(yīng)觸發(fā)角(觸發(fā)角指的是雙向可控硅q4、q5和q6的觸發(fā)角)的時(shí)間延遲長短；utrigger、vtrigger和wtrigger為移相脈沖信號(hào)，以相應(yīng)的過零信號(hào)為參考零點(diǎn)，初始為0，經(jīng)過一段時(shí)間的延遲(延遲時(shí)間由觸發(fā)角的大小決定)后為正，一直到下一個(gè)過零點(diǎn)(經(jīng)過下一個(gè)零點(diǎn)后變?yōu)?，然后又是一段時(shí)間延遲)；

移相脈沖信號(hào)的延遲時(shí)間與觸發(fā)角成線性關(guān)系，由stm8芯片u2進(jìn)行計(jì)算，觸發(fā)角越大延遲時(shí)間越長；

led燈l1開機(jī)常亮，自啟動(dòng)模式快速閃爍狀態(tài)、自啟動(dòng)完成常亮和外部控制模式慢速閃爍狀態(tài)。

過零檢測電路模塊1輸出過零信號(hào)(uzero、vzero和wzero)，通過stm8芯片u2的11、12和13端口輸入到stm8芯片u2；

stm8芯片u2根據(jù)過零信號(hào)和模式選擇控制指令，生成相應(yīng)的移相脈沖信號(hào)(utrigger、vtrigger和wtrigger)；

stm8芯片u2的14端口輸出移相脈沖信號(hào)utrigger，經(jīng)電阻r12和三極管q1輸入到光耦u13的2端口；

stm8芯片u2的15端口輸出移相脈沖信號(hào)vtrigger，經(jīng)電阻r25和三極管q2輸入到光耦u9的2端口；

stm8芯片u2的16端口輸出移相脈沖信號(hào)wtrigger，經(jīng)電阻r27和三極管q3輸入到光耦u5的2端口。

以上所述的4針接口p3用于給stm8芯片u2下載程序，過零信號(hào)的上升沿和下降沿是計(jì)算延遲時(shí)間的參考零點(diǎn)。

如圖5所示，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4由光耦u3、u5、u7、u9、u11和u13，三極管q1、q2和q3以及電阻r3、r11、r12、r16、r24、r25、r27、r32和r33組成。

光耦u3的1端口通過電阻r27接+5v輸出端口；光耦u3的2端口與光耦u5的1端口相連；光耦u5的2端口與三極管q3的3端口相連；三極管q3的2端口接地；三極管q3的1端口接電阻r33；電阻r33另一端標(biāo)記為wtrigger端口，并與stm8芯片u2的16端口相連；光耦u5的4端口標(biāo)記為dxs3+端口，并與雙向可控硅q6的3端口相連；光耦u5的6端口接光耦u3的4端口；光耦u3的6端口接電阻r32；電阻r32另一端標(biāo)記為dxs3端口，并與一路三相電相連；

光耦u7的1端口通過電阻r16接+5v輸出端口；光耦u7的2端口與光耦u9的1端口相連；光耦u9的2端口與三極管q2的3端口相連；三極管q2的2端口接地；三極管q2的1端口接電阻r25；電阻r25另一端標(biāo)記為vtrigger端口，并與stm8芯片u2的15端口相連；光耦u9的4端口標(biāo)記為dxs2+端口，并與雙向可控硅q5的3端口相連；光耦u9的6端口接光耦u7的4端口；光耦u7的6端口接電阻r24；電阻r24另一端標(biāo)記為dxs2端口，并與一路三相電相連；

光耦u11的1端口通過電阻r3上接+5v輸出端口；光耦u11的2端口與光耦u13的1端口相連；光耦u13的2端口與三極管q1的3端口相連；三極管q1的2端口接地；三極管q1的1端口接電阻r12；電阻r12另一端標(biāo)記為utrigger端口，并與stm8芯片u2的14端口相連；光耦u13的4端口標(biāo)記為dxs1+端口，并與雙向可控硅q4的3端口相連；光耦u13的6端口接光耦u11的4端口；光耦u11的6端口接電阻r11；電阻r11另一端標(biāo)記為dxs1端口，并與一路三相電相連；

三極管q1、q2和q3都為npn三極管。

移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4工作過程如下：

脈沖控制信號(hào)包括dxs1+、dxs2+和dxs3+；

當(dāng)wtrigger為正時(shí)，光耦u5和u3導(dǎo)通，脈沖控制信號(hào)dxs3+與三相電dxs3的幅值相同；當(dāng)wtrigger為零時(shí)，光耦u5和u3關(guān)閉，脈沖控制信號(hào)dxs3+為零；dxs3+端口輸出脈沖控制信號(hào)dxs3+到雙向可控硅q6的3端口；

移相脈沖信號(hào)wtrigger控制三極管q3是否導(dǎo)通，從而控制光耦u5和u3是否導(dǎo)通。

當(dāng)vtrigger為正時(shí)，光耦u9和u7導(dǎo)通，脈沖控制信號(hào)dxs2+與三相電dxs2的幅值相同；當(dāng)vtrigger為零時(shí)，光耦u9和u7關(guān)閉，脈沖控制信號(hào)dxs2+為零；dxs2+端口輸出脈沖控制信號(hào)dxs2+到雙向可控硅q5的3端口；

移相脈沖信號(hào)vtrigger控制三極管q2是否導(dǎo)通，從而控制光耦u9和u7是否導(dǎo)通。

當(dāng)utrigger為正時(shí)，光耦u13和u11導(dǎo)通，脈沖控制信號(hào)dxs1+與三相電dxs1的幅值相同；當(dāng)utrigger為零時(shí)，光耦u13和u11關(guān)閉，脈沖控制信號(hào)dxs1+為零；dxs1+端口輸出脈沖控制信號(hào)dxs1+到雙向可控硅q4的3端口；

移相脈沖信號(hào)utrigger控制三極管q1是否導(dǎo)通，從而控制光耦u13和u11是否導(dǎo)通。

三相電經(jīng)過移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4變成脈沖控制信號(hào)，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4與三相電連接，產(chǎn)生一個(gè)高電壓幅值的移相脈沖信號(hào)從而控制雙向可控硅控制電路模塊5的開關(guān)。

如圖6所示，雙向可控硅控制電路模塊5由雙向可控硅q4、q5和q6，壓敏電阻cy1、cy2和cy3以及pcb焊片uain、ubin、ucin、uaout、ubout和ucout組成。

雙向可控硅q4的2端口標(biāo)記為dxs1端口，并與外接變壓器t1的b1_a和pcb焊片uain相連；雙向可控硅q4的1端口接pcb焊片uaout；壓敏電阻cy1的兩端分別與雙向可控硅q4的1和2端口相連；雙向可控硅q4的3端口標(biāo)記為dxs1+端口，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4中的電阻r11相連；

雙向可控硅q5的2端口標(biāo)記為dxs2端口，并與外接變壓器t1的b2_a和pcb焊片ubin相連；雙向可控硅q5的1端口接pcb焊片ubout；壓敏電阻cy2的兩端分別與雙向可控硅q5的1和2端口相連；雙向可控硅q5的3端口標(biāo)記為dxs2+，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4中的電阻r24相連；

雙向可控硅q6的2端口標(biāo)記為dxs3端口，并與pcb焊片ucin相連；雙向可控硅q6的1端口接pcb焊片ucout；壓敏電阻cy3的兩端分別與雙向可控硅q6的1、2端口相連；雙向可控硅q6的3端口標(biāo)記為dxs3+端口，并與移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4中的電阻r32相連；

pcb焊片uaout、pcb焊片ubout和pcb焊片ucout分別與三相異步電機(jī)6的u、v和w相連；

utrigger、vtrigger和wtrigger端口為信號(hào)輸入端(移相脈沖信號(hào))；dxs1、dxs2和dxs3端口為信號(hào)輸入端(380v電壓信號(hào))；dxs1+、dxs2+和dxs3+端口為信號(hào)輸出端(脈沖控制信號(hào))。

雙向可控硅控制電路模塊5的工作原理如下：

雙向可控硅q4受脈沖控制信號(hào)dxs1+控制，當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs1+為高電平時(shí)，雙向可控硅q4導(dǎo)通；當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs1+為低電平時(shí)，雙向可控硅q4關(guān)閉；當(dāng)雙向可控硅q4導(dǎo)通時(shí)，pcb焊片uaout的電壓等于pcb焊片uain的電壓，當(dāng)雙向可控硅q4關(guān)閉時(shí)，pcb焊片uaout的電壓為零；

雙向可控硅q5受脈沖控制信號(hào)dxs2+控制，當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs2+為高電平時(shí)，雙向可控硅q5導(dǎo)通；當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs2+為低電平時(shí)，雙向可控硅q5關(guān)閉；當(dāng)雙向可控硅q5導(dǎo)通時(shí)，pcb焊片ubout的電壓等于pcb焊片ubin的電壓，當(dāng)雙向可控硅q5關(guān)閉時(shí)，pcb焊片ubout的電壓為零；

雙向可控硅q6受脈沖控制信號(hào)dxs3+控制，當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs3+為高電平時(shí)，雙向可控硅q6導(dǎo)通；當(dāng)脈沖控制信號(hào)dxs3+為低電平時(shí)，雙向可控硅q6關(guān)閉；當(dāng)雙向可控硅q6導(dǎo)通時(shí)，pcb焊片ucout的電壓等于pcb焊片ucin的電壓，當(dāng)雙向可控硅q6關(guān)閉時(shí)，pcb焊片ucout的電壓為零；

改變雙向可控硅q4、q5和q6的觸發(fā)角的大小可以改變可控硅q4、q5和q6的開通程度，從而就可改變雙向可控硅控制電路模塊5的輸出電壓，觸發(fā)角通過人為設(shè)定。在人為設(shè)定時(shí)會(huì)設(shè)定觸發(fā)角的角度范圍，即設(shè)定最大觸發(fā)角和最小觸發(fā)角。

雙向可控硅控制電路模塊5相當(dāng)于開關(guān)，控制三相異步電機(jī)6與380v三相電的通斷。雙向可控硅控制電路模塊5控制有無380v三相電流入三相異步電機(jī)6，從而控制三相異步電機(jī)6的啟動(dòng)。

如圖7所示，本發(fā)明的實(shí)際步驟如下：

1)、開機(jī)后系統(tǒng)初始化，stm8及外圍電路模塊3初始化(stm8芯片u2的gpio初始化、adc初始化、定時(shí)器初始化和參數(shù)初始化)，刷新led燈l1顯示狀態(tài)為常亮狀態(tài)，通過上位系統(tǒng)向stm8及外圍電路模塊3人為設(shè)定雙向可控硅q4、q5和q6的觸發(fā)角的角度范圍(即最小觸發(fā)角和最大觸發(fā)角)和觸發(fā)角減小值，然后執(zhí)行步驟2)；

2)、通過上位系統(tǒng)向電源轉(zhuǎn)換電路模塊2人為輸入模式選擇控制指令(外部給定電壓)，電源轉(zhuǎn)換電路模塊2再輸出模式選擇控制指令到stm8及外圍電路模塊3；stm8及外圍電路模塊3根據(jù)模式選擇控制指令判斷三相異步電機(jī)6是否為自啟動(dòng)模式；如果模式選擇控制指令小于1v，為自啟動(dòng)模式，執(zhí)行步驟3)；如果模式選擇控制指令大于等于1v，不是自啟動(dòng)模式，則為外部控制模式，執(zhí)行步驟8)；

3)、stm8及外圍電路模塊3刷新led燈l1狀態(tài)為快速閃爍狀態(tài)，觸發(fā)角給定為設(shè)定的最大觸發(fā)角，執(zhí)行步驟4)；

4)、stm8及外圍電路模塊3判斷觸發(fā)角是否小于等于設(shè)定的最小觸發(fā)角；當(dāng)觸發(fā)角小于等于設(shè)定的最小觸發(fā)角時(shí)，執(zhí)行步驟7)；當(dāng)觸發(fā)角大于設(shè)定的最小觸發(fā)角時(shí)，執(zhí)行步驟5)；

5)、stm8及外圍電路模塊3根據(jù)設(shè)定的觸發(fā)角減小值減小觸發(fā)角的數(shù)值(每次減小1.2度，可人為改變)，執(zhí)行步驟6)；

6)、過零檢測電路模塊1檢測380v三相電生成過零信號(hào)傳輸給stm8及外圍電路模塊3，stm8及外圍電路模塊3根據(jù)過零信號(hào)和觸發(fā)角生成相應(yīng)的移相脈沖信號(hào)傳輸給移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4(通過改變雙向可控硅q4、q5和q6的觸發(fā)角的大小來改變雙向可控硅q4、q5和q6的開通程度從而就可調(diào)節(jié)雙向可控硅控制電路模塊5的輸出電壓)，再次執(zhí)行步驟4)；

7)、stm8及外圍電路模塊3保持當(dāng)前觸發(fā)角，刷新led燈l1狀態(tài)為常亮狀態(tài)，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4輸出脈沖控制信號(hào)給雙向可控硅控制電路模塊5，雙向可控硅控制電路模塊5控制三相異步電機(jī)6啟動(dòng)完成，結(jié)束；

8)、stm8及外圍電路模塊3刷新led燈l1狀態(tài)為慢速閃爍狀態(tài)，再次檢測模式選擇控制指令，如果模式選擇控制指令小于或等于1v，執(zhí)行步驟9)；如果模式選擇控制指令大于1v，執(zhí)行步驟10)；

9)、stm8及外圍電路模塊3將觸發(fā)角給定為設(shè)定的最小觸發(fā)角，執(zhí)行步驟11)；

10)、stm8及外圍電路模塊3根據(jù)模式選擇控制指令的大小給定觸發(fā)角(觸發(fā)角隨模式選擇控制指令線性變化，模式選擇控制指令越大，觸發(fā)角越大，模式選擇控制指令為5v時(shí)，觸發(fā)角給定為設(shè)定的最大觸發(fā)角)，執(zhí)行步驟11)；

11)、過零檢測電路模塊1檢測380v三相電生成過零信號(hào)傳輸給stm8及外圍電路模塊3，stm8及外圍電路模塊3根據(jù)過零信號(hào)和觸發(fā)角產(chǎn)生移相脈沖信號(hào)傳輸給移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4，移相脈沖產(chǎn)生電路模塊4輸出脈沖控制信號(hào)給雙向可控硅控制電路模塊5，雙向可控硅控制電路模塊5控制三相異步電機(jī)6工作，再次執(zhí)行步驟8)；

觸發(fā)角在自啟動(dòng)模式中是人為給定的，在外部控制模式下由模式選擇控制指令決定。在外部控制模式下，三相異步電機(jī)6的啟動(dòng)完全由人為給定的模式選擇控制指令控制，模式選擇控制指令可以通過改變觸發(fā)角讓三相異步電機(jī)6啟動(dòng)，也可以讓三相異步電機(jī)6在非全壓下工作，此屬于常規(guī)技術(shù)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照簽署各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前處各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離發(fā)明各實(shí)施例方案的范圍。