智慧型電機控制模組（intelligent motor controlling modules）是採用單片機控制的移相觸發調壓軟起動模組。它用於三相交流電機的軟起動，實現了電機平滑起動，減小起動電,避免衝擊電網,減小配電容量的作用。
特點,結構及原理,功能分析,實際效用,
特點
智慧型電機控制模組的控制部分特點: ① 單片機數字自動控制。 ②具有全壓啟動、電壓斜坡啟動、電壓階躍啟動、限流起動等起動方式。 ③起始電壓可調，保證電機起動的最小起動轉矩，避免電機過熱。 ④起動電流可根據負載情況調整，以最小的電流產生最佳轉矩。 ⑤起動時間可調，在該時間範圍內，電動機轉速逐漸上升，避免轉速衝擊。 ⑥自由停車和軟停車，軟停車時間可調。 ⑦用戶輸入的各種起動參數可保存，關機或掉電後不丟失。 ⑧五位數碼管可顯示相應電流、電壓值。 ⑨可實現過流保護、過熱保護和缺相保護。
結構及原理
模組結構如圖1所示。從圖1可以看出，該模組的主電路與相控電路及單片機共同封裝於同一殼體內，同時內置多個電流、電壓感測器。用接外掛程式將模組與控制盒連線在一起，實現各種功能的設定和顯示。 圖1 智慧型電機控制模組結構圖 主電路為6隻玻璃鈍化方形晶閘管晶片，通過一體化焊接技術，將其貼在dbc（陶瓷覆銅板）上，並與導熱銅板焊接在一起。模組使用時，導熱銅板與散熱片通過導熱矽脂緊密接觸。這種結構使模組具有很高的絕緣性能和散熱性能。 圖2是模組電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發的jp-ssy01數字移相積體電路。該電路為sop28封裝，5v單一電源供電，全數位化處理方式，具有很高的移相精度及對稱度。對控制端加0～10v電平信號，即可控制移相角度。 圖2 模組電氣原理方框圖 同步變壓器輸出同步信號給移相電路，其中另一路給單片機，作為單片機採集電壓、電流信號的基準。這樣，就克服了如果交流電頻率變化帶來的計算誤差，提高了計算精度。 感測器包括電壓感測器和電流感測器。兩種感測器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應快、線形度高的特點，通過與模組結構的一體化設計，方便地置於模組內部。兩種感測器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速a/d轉換器，通過a/d轉換，將相應的數字量傳給單片機，以供單片機進行處理。 顯示、控制部分採用串列口與單片機進行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模組內部的連線。5個數碼管顯示，8個按鍵控制，使顯示與控制直觀、方便。
功能分析
智慧型電機控制模組能夠完成以下功能： 1）全壓起動 如圖，用這種方式起動時模組相當於一個開關，輸入端電壓直接加到電機上，時間為0.2s。 2）電壓斜坡起動 如圖，系統首先加一個電壓us到電機上，用於克服靜摩擦轉矩之後，電壓線性上升，從us增加到最大電壓umax。此時，加到電動機端子上的電壓等於電網輸入電壓。us由用戶設定，可供用戶選擇的電壓為 80v～300v。ts由用戶設定，可以在1s～90s中選擇。這種起動方式的特點是起動平穩，可減少起動電流對電網的衝擊，同時大大減輕起動力矩對負載帶來的機械振動。 3）電壓階躍起動 如圖，這種起動方式就是加一個電壓uk到電機上，電壓uk保持不變，持續tk秒鐘以後，電機起動結束，再把電網電壓umax加到電機上。uk可由用戶自己調整，其範圍為100v～300v；tk也由用戶自己調整，其範圍為1s～90s。 4) 限流起動 如圖，這種起動方式是由用戶設定一電流值ik，在整個起動過程中，實際電流不超過設定值ik。ik由用戶根據實際負載大小自己設定。ik的選擇範圍根據模組型號而定。我們這次演示的模組範圍是0～350a。 限流起動可以使大慣性負載以最小電流被起動加速，可以用來設定電流上限，滿足電網容量在有限場合的使用。這種起動方式特別適合於恆轉矩負載。 5）軟停車 如圖6，與直接停車相比，加到電機上的電壓不是立即降下來，而是由最高電壓逐漸下降，經過時間tp後降為0v。其下降時間tp由用戶設定，範圍是0s～90s。這種軟停車可以大大減少管道設備中液體的衝擊。 6）自由停車 7）節能運行 對於大摩擦負載，由於所需起動電流大，需要功率較大的電動機，而正常負載所需運行負載力矩比電動機額定轉矩小得多，這就導致電動機輕載運行。對於間隙性負載，維持大電流的工作時間占整個周期很小的一部分，這會導致輕載有功損耗浪費，使運行功率因數大大降低。智慧型電機控制模組自動調節輸出電壓，使電機工作在最佳效率工作區，達到節能目的。 8）保護功能 共有3種保護功能：過流、過熱及缺相保護。 在起動或者運行過程中，無論出現哪種故障，模組都會自動切斷電機，同時控制板上的數碼管會閃爍顯示故障原因，待排除故障後，按復位鍵即可恢復正常。
實際效用
智慧型電機控制模組廣泛套用於各種生產領域和其他場合，實際套用效果如下： 1）降低了電動機起動電流； 2）避免了電動機起動時供電線路瞬間電壓跌落，造成電網上用電設備、儀表誤動作； 3）防止了起動時由於產生的力矩衝擊，而使機械斷軸或產生廢品； 4）可以較頻繁地起動電動機(軟起動裝置一般允許10次/h，而使電動機不致過熱)； 5）對泵類負載可以防止水錘效應，防止管道破裂； 6）對某些工藝套用(如染紗機械)，可防止由於起動過快而產生染色不勻的質量問題； 7）對某些易碎的容器灌漿生產線，可防止容器破損； 8）適應供電變壓器容量較低的場合(如注塑機)； 9）可以降低電網適配容量，節省增容費開支； 10）適用於需要方便地調節起動特性的場合。
