晶闸管又称作可控硅整流器(SCR)晶閘管是一种半控型器件，自发明以来便以其优异的性能开辟了电力电子技术迅速发展和应用的新时代。它有三个联接端：阳极A、阴极K和門极G
三相交流异步电机软起动理论是基于晶闸管的三相交流调压原理。所谓晶闸管三相交流调压原理是指通过改变晶闸管的触发控制角α来改变三相输出交流电压的**值，从而实现输出端的电压可调
晶闸管调压的控制方式有两种：一是相位控制，即通过控制晶闸管的导通角来调压；二是周波控制在一定的时间内，控制晶闸管导通的工频周期数来达到调压的目的采用控制晶闸管通断周波比调压方式的缺点是：难以实现连续调压，不易找到合适的调压比这种调压方式在实际应用中受到一定的限制，所以交流调压大多以相位控制方式为主该方式是作为开关的晶闸管在每个电源电压波形周期的选定时刻将负载与电源接通，根据选定时刻的不同可得到不同的输出负载电压从而起到调压作用。图1为三相交流调压电路典型原理图
图1晶闸管调压电路主电路图
三相电源相位关系互差120°，晶闸管VT1、VT3、VT5工作在电源嘚正半周，VT2、VT4、VT6工作在电源的负半周因此，VT1、VT3、VT5（或VT2、VT4、VT6）的触发脉冲在相位上应依次相差120°，同一相上的两个反并联晶闸管的触发脉冲相位应依次相差180°。故六路晶闸管脉冲触发顺序为VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6相位依次相差60°。
软起动器的各项控制参数(起动电流、起动方式及时间等)经键盘进行设置，同步信号检测电路将检测到的同步脉冲信号送入单片机80C196KC80C196KC主控制器通过运算后按照设定的模式发出触发脉冲以驱动晶閘管模块的导通，单片机通过控制触发脉冲的宽度来改变晶闸管的触发角的大小电机软起动开始。
电机起动过程中检测电路将电机的電压、电流、转速等参数送入80C196KC中：一方面对电机软起动过程中的突发过流、过压等故障进行实时保护；另一方面则对采集的数据进行计算，以**电机按预定的控制规律进行软起动同时，80C196KC将电机起动期间的各项参数的运算结果在LCD显示器上显示出来电机起动过程中，晶闸管的觸发角逐渐减少晶闸管的输出电压也逐渐增加，直到达到电机的额定电压电机转速从零开始加速，实现电动机的无级平滑起动3.1系统主电路设计
主电路的设计采用晶闸管三相交流调压原理，通过相控调压的方式调节电机定子端电压的大小来实现电机软起动主电路接线圖如图2所示。用三组双向反并联晶闸管分别串联在Y接法的电机三相定子线圈上这种接法各相波形对称，输出波形中谐波较少且不含偶次諧波调速性能优越，控制系统简单、**
图2晶闸管三相调压主电路
3.2微处理器的选择及其基本外围电路
本设计中单片机80C196KC采用*常用的PLCC封装形式，其管脚及基本外围电路如图3所示为提高运算速度，单片机振荡电路采用16MHz的晶振因此其状态周期为167ns；复位电路采用上电复位加按钮手動复位方式；EA端口为存储器选择信号，由于本系统扩展了ROM和RAM存储器因此EA端口接低电平。
图3单片机80C196KC及其基本外围接口电路
3.3晶闸管触发脉冲驅动电路
晶闸管脉冲触发电路是软启动系统电路中非常关键的一部分为确保电路的正常工作，同时导通的两个晶闸管需**均有触发脉冲目前主要采用以下两种脉冲触发形式：一种是宽脉冲触发，脉冲宽度大于60°（一般选取80°~100°)另一种是双窄脉冲触发，在触发某个晶闸管嘚同时给序号紧前的一个晶闸管补发脉冲。两个脉冲的前沿相差60°，脉宽为20°~30°。双脉冲电路复杂，但要求的触发电路输出功率小。宽脉冲触发电路虽可以少输出一半脉冲但需将铁芯体积做得较大，增加绕组匝数以抑制脉冲变压器饱和。为不使脉冲变压器饱且减少不必偠的功率消耗本设计中采用双窄脉冲触发方式。
同步脉冲信号通过单片机80C196KC的HIS.0口信号作为中断申请经过单片机的运算后，通过80C196KC输出口HSO.0～HSO.5輸出六个相应的PWM波触发脉冲为了抑制功放电路对控制系统造成的干扰，在前面加了一级光电耦合器进行隔离；为了满足晶闸管门极对触發脉冲的功率要求在电路中设置了三极管和脉冲变压器对触发脉冲进行功率放大，同时脉冲变压器也起到了隔离的作用；稳压管D8起电压箝位的作用从而**形成一定幅值的触发脉冲；脉冲变压器的副边接入了两个二极管，**了输出正的触发脉冲
