【正文】 可以達到控制啟動電流過大的目的，但是又由于電磁轉(zhuǎn)矩T與電源電壓U成正比，所以啟動電流的減小是以犧牲啟動轉(zhuǎn)矩為代價的，因此這種啟動方法主要應用在對啟動轉(zhuǎn)矩要求不高的生產(chǎn)機械上。最后，過大的啟動電流還會引起電網(wǎng)電壓的波動，影響接在同一電網(wǎng)上的其它電機和用電設備的正常運行。但是隨著其性能的不斷提高，它在啟動過程中存在的諸多問題也不斷的被暴露出來，尤其是對于大功率的三相交流異步電動機來說其弊端則更顯突出。In analyzed three kind of exchange accents to press the electric circuit in the limited state machine model foundation to propose the exchange accent pressed the electric circuit triggering stability problem，and with emphasis analyzed and has pared the existing triggering plan(voltage synchronization double pulse triggering，voltage synchronization width pulse triggering and electric current synchronization double pulse triggering)the reliability take this as the tool，Confirmed voltage synchronization width pulse triggering plan for best， and has confirmed these conclusions through the simulation and the experiment，presses the soft starting circuit to the three—phase AC accent the research and the design has certainly knows the significance。在分析了三種交流調(diào)壓電路的有限狀態(tài)機模型的基礎上對交流調(diào)壓電路觸發(fā)的穩(wěn)定性問題進行了分析，并進一步分析和比較了現(xiàn)有的觸發(fā)方案(電壓同步雙脈沖觸發(fā)和電壓同步寬脈沖觸發(fā))的可靠性，確認了電壓同步寬脈沖觸發(fā)方案為最佳，并通過仿真和實驗驗證了這些結論，對三相交流調(diào)壓軟啟動電路的研究和設計有一定的指導意義。太原科技大學畢業(yè)設計（論文） 39 目錄摘要 ⅢABSTRACT V第一章 緒論 1 1 1 1 Y一△降壓啟動 2 2 2 2 3 4 5 5 第2章 交流調(diào)壓軟啟動電路的觸發(fā)方案的研究 7 7 7 7 9 12 12 12 13 15 19 19 19 20 21 第3章 起動電路的建模與仿真 23 23 23 25 28 “simulink模型” 28 3．3交流調(diào)壓軟起動電的仿真 30 第4章 交流調(diào)壓鼠籠式電機軟啟動的恒流控制方法研究 33 34 34 PID參數(shù)的整定方法 34 37 參考文獻 39 致謝 40 摘要本課題設計的目的是為了給鼠籠式異步電動機軟啟動產(chǎn)品的開發(fā)做一個前瞻性的研究。在解決恒流控制問題中，采用PID控制器對交流調(diào)壓鼠籠電機的啟動電流實施控制，并利用Matlab／Simulink工具箱建立電機模型，對結果進行了仿真。In the solution constant flow control question，The PID controller to adjust the rat39。首先，三相交流異步電動機在直接啟動過程中會產(chǎn)生很大的啟動電流，通?？梢赃_到額定電流的1020倍，當較大的啟動電流流過電機繞組時就會產(chǎn)生大量的熱量，這樣就會使電機繞組元件的老化速度大大加快，從而導致電動機使用壽命的大大縮短。綜合以上幾點，為了避免直接啟動時啟動電流過大對電機所帶來的損害，為了不影響接在同一電網(wǎng)上的其它電器設備的正常運行，我們應該采取相應的措施，避免直接啟動所帶來的一系列負面影響。 Y一△降壓啟動Y一△降壓啟動，即星形一三角形降壓啟動，在啟動開始時把電動機定子繞組接成星形(Y)，此時，定子每相繞組電壓為額定電壓的1／，啟動電流降為直接啟動時的1／3，從而實現(xiàn)了降壓啟動。這種方法是通過可以有級調(diào)整電壓的自耦變壓器將電動機的定子至電網(wǎng)，當電動機轉(zhuǎn)速達到穩(wěn)定以后，切除自耦變壓器，并將電動機的定子繞組直接接入供電系統(tǒng)。雖然轉(zhuǎn)子串電阻方法能有效的抑制啟動時的沖擊電流，但是與此同時會產(chǎn)生大量的能源浪費。晶閘管軟啟動器靈活性較強，用戶可以根據(jù)不同的工作情況選擇具有相應啟動特性的電機。(2)斜坡恒流軟啟動。電流上升速率越大，則起動轉(zhuǎn)矩越大，起動時間越短。在電動機剛啟動的瞬間即將電動機的啟動電流直接增大至所設定的電流值并保持該值直至啟動完畢的方法，稱為階躍起動。在起動開始階段，讓晶閘管在極短時間內(nèi)，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設定值線性上升，進入恒流起動。 脈沖沖擊軟啟動所謂變頻軟啟動就是利用變頻器同時降低電源電壓和頻率，使之在得到足夠的啟動轉(zhuǎn)矩的前提下有效的減少啟動電流的啟動方法。，通過該表我們可以看出軟啟動與傳統(tǒng)降壓啟動方式的不同之處主要有以下幾點：(1)無沖擊電流。(3)根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性，可自由地無級調(diào)整至最佳的啟動電流。在推導兩相導通模態(tài)的計算公式的時候，運行坐標旋轉(zhuǎn)的方法來解耦有一定的新意。并通過仿真實驗驗證了上述結論。但隨著晶閘管技術的發(fā)展，三相交流調(diào)壓軟啟動器因為具有性能良好、產(chǎn)品多樣、電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)以及轉(zhuǎn)矩或電流可閉環(huán)控制等優(yōu)點，使得電子軟啟動器得到了深入而廣泛的發(fā)展，成為軟啟動市場中的主流產(chǎn)品。由電動機轉(zhuǎn)矩和定子端電壓的關系T∝U的平方、定子電流和定子端電壓的關系I∝U可知，通過改變電壓的有效值可以達到改變交流電動機啟動時的沖擊電流和轉(zhuǎn)矩的目的。在開始啟動時，晶閘管的導通角從“0”開始逐漸增大，電動機的端電壓也從零開始上升，直至達到滿足起動轉(zhuǎn)矩的要求，確保了啟動的成功。一個由n個器件組成的電路共有2個狀態(tài)，由此構成了2維的離散事件的狀態(tài)空間，但當電路實際工作時不會取遍所有的狀態(tài)組合，而是沿著狀態(tài)空間的某條軌跡運動，當其進入穩(wěn)定狀態(tài)以后，就會沿著一條封閉的曲線循環(huán)的運動，從而建立了電路的有限狀態(tài)機模型，用它來分析三相交流調(diào)壓電路非常方便。按照以上規(guī)則進行分析，就可以得到三相交流調(diào)壓電路的13個可能存在的狀態(tài)，如圖2．2所示。為了更好的實現(xiàn)控制作用，在一般情況下電流應該是不連續(xù)的。對于電流同步的交流調(diào)壓電路，是通過控制電流截止角來控制電壓和電流的大小，的范圍為 0 (22)實際上，當≥120時，三相繞組已經(jīng)不可能通電了。 當O或時，可以認為是特殊情況，此時的電路在各“三相全導通”模式中循環(huán)切換，相當于將電源電壓直接接到負載上時的電路工作模態(tài)。 所謂電壓同步雙脈沖就是以電源相電壓過零點為同步觸發(fā)信號，由相隔60的兩個窄脈沖所組成的信號。此時，對于每個晶閘管(例如Thl)雖然有兩個觸發(fā)脈沖作用，但是其反向并聯(lián)的晶閘管(例如Th4)的觸發(fā)脈沖出現(xiàn)在它的負半周，因此不產(chǎn)生作用。在后續(xù)的論述中我們還將對這個問題進行詳細研究。對于三路觸發(fā)方案，反向并聯(lián)的兩個晶閘管共用一組脈沖并且雙脈沖中的第二個脈沖滯后于第一個脈沖60的電度角，如果120p，那么雙脈沖的第二個脈沖出現(xiàn)在處，并且其后沿出現(xiàn)在180之后。從圖中可以看出，雙脈沖的兩個脈沖都起到了作用，得到了正確的電流波形。如果式()的左半部分不成立，即 ()就會出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的現(xiàn)象。但電路并沒有回到原來的工作模式，新的工作模式由AB+、A+BC、A+B+C+、B+C和三相全不通五個模態(tài)組成的。此外，這種極不規(guī)則的波形是三相不平衡的，它包含有大量不對稱的諧波，嚴重影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。式中的和要分別取其在整個工作過程中的最大值和最小值，所以寬脈沖的標準是 ()在主回路的參數(shù)和輸出電壓均選定以后，就可以計算出式()中右側的三個參數(shù)，進而確定所需脈沖的寬度，極限情況是：P=、在這種情況下，對于任意的，對于每個晶閘管，在它的反向并聯(lián)晶閘管電流過零點時其觸發(fā)脈沖都依然存在，并能使之觸發(fā)導通，因此電流仍會連續(xù)，產(chǎn)生的實際效果相當于產(chǎn)生的效果。本文研究的鼠籠式異步電動機是一個多變量、強耦合、非線性的復雜對象，由于隨著電機轉(zhuǎn)速的不斷加大，其功率因數(shù)也不斷變化，要在整個啟動過程中滿足移相范圍的條件比在某個固定的參數(shù)下滿足該條件要困難得多。m。這一段時間內(nèi)出現(xiàn)了多次雙脈沖中的第一個觸發(fā)脈沖沒有產(chǎn)生作用而第二個觸發(fā)脈沖誤觸發(fā)的現(xiàn)象。通過和圖2．，電壓同步寬脈沖觸發(fā)方案得到的整個鼠籠式電動機啟動階段的電流波形都很穩(wěn)定，由此進一步驗證了該觸發(fā)方案能夠保證電路的可靠工作。在本文的實例中，將根據(jù)兩相靜止坐標(坐標系)下的電機數(shù)學模型來構建異步電機仿真模型和交流調(diào)壓異步電機仿真電機仿真模型。