異步電機軟啟動器及方法與流程

本發明涉及異步電機啟動，具體涉及一種異步電機軟啟動器及方法。

背景技術：

三相交流異步電機因為其本身固有的一些優點，例如電機設計結構比較簡單、同等功率下體積與重量相對較小、價格低廉和維護成本也比較低的特點，使其在實際工業現場中得到了廣泛的應用。但是異步電機在啟動時具有沖擊電流大等問題，空載啟動時的啟動電流為額定電流的4～7倍，在帶負載情況下電流值會更高。

因此，需要對現有技術進行改進。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種適合用于橫機的異步電機軟啟動器及方法。

異步電機軟啟動器，被用于控制三相異步電機啟動，其特征在于：包括過零檢測電路模塊、電源轉換電路模塊、stm8及外圍電路模塊、移相脈沖產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出的過零信號和電源轉換電路模塊發出的模式選擇控制指令后，產生移相脈沖信號；

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

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

所述電源轉換電路模塊將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生電路模塊中。

作為對本發明的異步電機軟啟動器的改進：

所述過零檢測電路模塊包括光耦u1、u4和u6，快速恢復二極管d1、d2和d3以及電阻r1、r2、r5、r6、r9和r15；

所述電源轉換電路模塊包括電源整流芯片u12、電源轉換芯片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構如下：

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；

所述快速恢復二極管d1正端與光耦u1的2端口相連，負端與電阻r1相連；快速恢復二極管d2正端與光耦u4的2端口相連，負端與電阻r5相連；快速恢復二極管d3正端與光耦u6的2端口相連，負端與電阻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；

所述電源轉換電路模塊的連接結構如下：

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；

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

所述stm8及外圍電路模塊的連接結構如下：

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端口標記為adjustin端口，并連接5針接口p2的4端口；

所述移相脈沖產生電路模塊的連接結構如下：

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構如下：

所述雙向可控硅q4的2端口標記為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端口標記為dxs1+端口，并與移相脈沖產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端口標記為dxs2+端口，并與移相脈沖產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端口標記為dxs3+端口，并與移相脈沖產生電路模塊中的電阻r32相連。

本發明還同時提供了異步電機軟啟動的方法，包括以下步驟：

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

2)、通過上位系統向電源轉換電路模塊人為輸入模式選擇控制指令，電源轉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模式選擇控制指令判斷三相異步電機是否為自啟動模式；如果模式選擇控制指令小于1v，為自啟動模式，執行步驟3)；如果模式選擇控制指令大于等于1v，不是自啟動模式，則為外部控制模式，執行步驟8)；

3)、stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態為快速閃爍狀態，觸發角給定為設定的最大觸發角，執行步驟4)；

4)、stm8及外圍電路模塊判斷觸發角是否小于等于設定的最小觸發角；當觸發角小于等于設定的最小觸發角時，執行步驟7)；當觸發角大于設定的最小觸發角時，執行步驟5)；

5)、stm8及外圍電路模塊根據設定的觸發角減小值減小觸發角的數值，執行步驟6)；

6)、過零檢測電路模塊檢測380v三相電生成過零信號傳輸給stm8及外圍電路模塊，stm8及外圍電路模塊根據過零信號和觸發角生成相應的移相脈沖信號傳輸給移相脈沖產生電路模塊，再次執行步驟4)；

7)、保持當前觸發角，stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態為常亮狀態，移相脈沖產生電路模塊輸出脈沖控制信號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啟動完成，結束；

8)、stm8及外圍電路模塊刷新led燈l1狀態為慢速閃爍狀態，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，執行步驟9)；如果模式選擇控制指令大于1v，執行步驟10)；

9)、stm8及外圍電路模塊將觸發角給定為設定的最小觸發角，執行步驟11)；

10)、stm8及外圍電路模塊根據模式選擇控制指令的大小給定觸發角，執行步驟11)；

11)、過零檢測電路模塊檢測380v三相電生成過零信號傳輸給stm8及外圍電路模塊，stm8及外圍電路模塊根據過零信號和觸發角產生移相脈沖信號傳輸給移相脈沖產生電路模塊，移相脈沖產生電路模塊輸出脈沖控制信號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工作，再次執行步驟8)。

本發明的優點是：針對三相交流異步電機啟動電流大的問題，設計了一種適合用于橫機上的異步電機軟啟動，具有高壓低電流、低成本、可靠性高等特點，適合頻繁啟動異步電機等場合。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

圖1是本發明異步電機軟啟動器的整體結構框圖；

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是本發明異步電機軟啟動的方法的實現流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于此。

實施例1、異步電機軟啟動器，如圖1-7所示，被用于控制三相異步電機6啟動，包括過零檢測電路模塊1、電源轉換電路模塊2、stm8及其外圍電路模塊3、移相脈沖產生電路模塊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三相電產生過零信號，并輸出過零信號到stm8及其外圍電路模塊3；

通過上位系統向電源轉換電路模塊2輸入模式選擇控制指令，電源轉換電路模塊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根據過零信號和模式選擇控制指令產生移相脈沖信號，并輸出移相脈沖信號到移相脈沖產生電路模塊4；

移相脈沖產生電路模塊4根據移相脈沖信號產生脈沖控制信號，并輸出脈沖控制信號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6啟動。

電源轉換電路模塊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和移相脈沖產生電路模塊4中供電。

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

380v三相電通過移相脈沖產生電路模塊4轉變為脈沖控制信號。

下面結合各個模塊的電路圖來詳細介紹本發明：

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；

快速恢復二極管d1正端與光耦u1的2端口相連，負端與電阻r1相連；快速恢復二極管d2正端與光耦u4的2端口相連，負端與電阻r5相連；快速恢復二極管d3正端與光耦u6的2端口相連，負端與電阻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為插件色環電阻。

所述過零檢測電路模塊1的工作過程如下：

當dxs1電壓為正的時候，光耦u1導通，輸出的過零信號uzero為高電平；當dxs1電壓為負的時候，光耦u1關閉，輸出的過零信號uzero為低電平；uzero端口輸出過零信號uzero到stm8芯片u2的11端口；

當dxs2電壓為正的時候，光耦u4導通，輸出的過零信號vzero為高電平；當dxs2電壓為負的時候，光耦u4關閉，輸出的過零信號vzero為低電平；vzero端口輸出過零信號vzero到stm8芯片u2的12端口；

當dxs3電壓為正的時候，光耦u6導通，輸出的過零信號wzero為高電平；當dxs2電壓為負的時候，光耦u6關閉，輸出的過零信號wzero為低電平。wzero端口輸出過零信號wzero到stm8芯片u2的13端口；

過零信號包括uzero、vzero和wzero，當380v三相電為正時，過零信號為高電平，當380v三相電為負時，過零信號為低電平。

如圖3所示，電源轉換電路模塊2由電源整流芯片u12、電源轉換芯片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。

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

電源轉換電路模塊2的工作過程如下：

通過上位系統向5針接口p2的4端口輸入模式選擇控制指令，再傳輸到stm8芯片u2的19端口；模式選擇控制指令為外部給定電壓，經過5針接口p2時沒有被處理，模式選擇控制指令為0-5v。

380v三相電經過外接變壓器t1轉換為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)，輸入到電源轉換芯片u14的3、2(4)端口，電源轉換芯片u14將11.8v的整流轉換換為+5v的直流電(電源轉換芯片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，當模式選擇控制指令低于1v時三相異步電機6為自啟動模式，當模式選擇控制指令高于1v時三相異步電機6為外部控制模式；

stm8芯片u2將以過零信號的上升沿和下降沿為時間參考零點，計算相應觸發角(觸發角指的是雙向可控硅q4、q5和q6的觸發角)的時間延遲長短；utrigger、vtrigger和wtrigger為移相脈沖信號，以相應的過零信號為參考零點，初始為0，經過一段時間的延遲(延遲時間由觸發角的大小決定)后為正，一直到下一個過零點(經過下一個零點后變為0，然后又是一段時間延遲)；

移相脈沖信號的延遲時間與觸發角成線性關系，由stm8芯片u2進行計算，觸發角越大延遲時間越長；

led燈l1開機常亮，自啟動模式快速閃爍狀態、自啟動完成常亮和外部控制模式慢速閃爍狀態。

過零檢測電路模塊1輸出過零信號(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根據過零信號和模式選擇控制指令，生成相應的移相脈沖信號(utrigger、vtrigger和wtrigger)；

stm8芯片u2的14端口輸出移相脈沖信號utrigger，經電阻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vtrigger，經電阻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wtrigger，經電阻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，過零信號的上升沿和下降沿是計算延遲時間的參考零點。

如圖5所示，移相脈沖產生電路模塊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。

移相脈沖產生電路模塊4工作過程如下：

脈沖控制信號包括dxs1+、dxs2+和dxs3+；

當wtrigger為正時，光耦u5和u3導通，脈沖控制信號dxs3+與三相電dxs3的幅值相同；當wtrigger為零時，光耦u5和u3關閉，脈沖控制信號dxs3+為零；dxs3+端口輸出脈沖控制信號dxs3+到雙向可控硅q6的3端口；

移相脈沖信號wtrigger控制三極管q3是否導通，從而控制光耦u5和u3是否導通。

當vtrigger為正時，光耦u9和u7導通，脈沖控制信號dxs2+與三相電dxs2的幅值相同；當vtrigger為零時，光耦u9和u7關閉，脈沖控制信號dxs2+為零；dxs2+端口輸出脈沖控制信號dxs2+到雙向可控硅q5的3端口；

移相脈沖信號vtrigger控制三極管q2是否導通，從而控制光耦u9和u7是否導通。

當utrigger為正時，光耦u13和u11導通，脈沖控制信號dxs1+與三相電dxs1的幅值相同；當utrigger為零時，光耦u13和u11關閉，脈沖控制信號dxs1+為零；dxs1+端口輸出脈沖控制信號dxs1+到雙向可控硅q4的3端口；

移相脈沖信號utrigger控制三極管q1是否導通，從而控制光耦u13和u11是否導通。

三相電經過移相脈沖產生電路模塊4變成脈沖控制信號，移相脈沖產生電路模塊4與三相電連接，產生一個高電壓幅值的移相脈沖信號從而控制雙向可控硅控制電路模塊5的開關。

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端口標記為dxs1+端口，并與移相脈沖產生電路模塊4中的電阻r11相連；

雙向可控硅q5的2端口標記為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端口標記為dxs2+，并與移相脈沖產生電路模塊4中的電阻r24相連；

雙向可控硅q6的2端口標記為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端口標記為dxs3+端口，并與移相脈沖產生電路模塊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6的u、v和w相連；

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

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dxs1+控制，當脈沖控制信號dxs1+為高電平時，雙向可控硅q4導通；當脈沖控制信號dxs1+為低電平時，雙向可控硅q4關閉；當雙向可控硅q4導通時，pcb焊片uaout的電壓等于pcb焊片uain的電壓，當雙向可控硅q4關閉時，pcb焊片uaout的電壓為零；

雙向可控硅q5受脈沖控制信號dxs2+控制，當脈沖控制信號dxs2+為高電平時，雙向可控硅q5導通；當脈沖控制信號dxs2+為低電平時，雙向可控硅q5關閉；當雙向可控硅q5導通時，pcb焊片ubout的電壓等于pcb焊片ubin的電壓，當雙向可控硅q5關閉時，pcb焊片ubout的電壓為零；

雙向可控硅q6受脈沖控制信號dxs3+控制，當脈沖控制信號dxs3+為高電平時，雙向可控硅q6導通；當脈沖控制信號dxs3+為低電平時，雙向可控硅q6關閉；當雙向可控硅q6導通時，pcb焊片ucout的電壓等于pcb焊片ucin的電壓，當雙向可控硅q6關閉時，pcb焊片ucout的電壓為零；

改變雙向可控硅q4、q5和q6的觸發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，觸發角通過人為設定。在人為設定時會設定觸發角的角度范圍，即設定最大觸發角和最小觸發角。

雙向可控硅控制電路模塊5相當于開關，控制三相異步電機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6，從而控制三相異步電機6的啟動。

如圖7所示，本發明的實際步驟如下：

1)、開機后系統初始化，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、定時器初始化和參數初始化)，刷新led燈l1顯示狀態為常亮狀態，通過上位系統向stm8及外圍電路模塊3人為設定雙向可控硅q4、q5和q6的觸發角的角度范圍(即最小觸發角和最大觸發角)和觸發角減小值，然后執行步驟2)；

2)、通過上位系統向電源轉換電路模塊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根據模式選擇控制指令判斷三相異步電機6是否為自啟動模式；如果模式選擇控制指令小于1v，為自啟動模式，執行步驟3)；如果模式選擇控制指令大于等于1v，不是自啟動模式，則為外部控制模式，執行步驟8)；

3)、stm8及外圍電路模塊3刷新led燈l1狀態為快速閃爍狀態，觸發角給定為設定的最大觸發角，執行步驟4)；

4)、stm8及外圍電路模塊3判斷觸發角是否小于等于設定的最小觸發角；當觸發角小于等于設定的最小觸發角時，執行步驟7)；當觸發角大于設定的最小觸發角時，執行步驟5)；

5)、stm8及外圍電路模塊3根據設定的觸發角減小值減小觸發角的數值(每次減小1.2度，可人為改變)，執行步驟6)；

6)、過零檢測電路模塊1檢測380v三相電生成過零信號傳輸給stm8及外圍電路模塊3，stm8及外圍電路模塊3根據過零信號和觸發角生成相應的移相脈沖信號傳輸給移相脈沖產生電路模塊4(通過改變雙向可控硅q4、q5和q6的觸發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節雙向可控硅控制電路模塊5的輸出電壓)，再次執行步驟4)；

7)、stm8及外圍電路模塊3保持當前觸發角，刷新led燈l1狀態為常亮狀態，移相脈沖產生電路模塊4輸出脈沖控制信號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6啟動完成，結束；

8)、stm8及外圍電路模塊3刷新led燈l1狀態為慢速閃爍狀態，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，執行步驟9)；如果模式選擇控制指令大于1v，執行步驟10)；

9)、stm8及外圍電路模塊3將觸發角給定為設定的最小觸發角，執行步驟11)；

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

11)、過零檢測電路模塊1檢測380v三相電生成過零信號傳輸給stm8及外圍電路模塊3，stm8及外圍電路模塊3根據過零信號和觸發角產生移相脈沖信號傳輸給移相脈沖產生電路模塊4，移相脈沖產生電路模塊4輸出脈沖控制信號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6工作，再次執行步驟8)；

觸發角在自啟動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6的啟動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角讓三相異步電機6啟動，也可以讓三相異步電機6在非全壓下工作，此屬于常規技術。

最后應說明的是：以上各實施例僅用于說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照簽署各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前處各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離發明各實施例方案的范圍。