【正文】 。 （ 4）輸出管反壓： BVCEO≥18V（測試條件 Ie≤100μA）。 鋸齒波幅度： ≥10V（幅度以鋸齒波平頂為準(zhǔn)）。 同步電壓：任意值。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 11 12161151413943578R23+ 15 V + 15 V+ 15 VRP1R24R2R20RP4R5R1R3R4R6R7R8R12R10R11R14R19R13R25R26R27R28R20R22R16R17R21R18R15V3V2V1V18V19V20V4V5V6V12V13V14V15V16V9V10 V11V8V7V17VS5VS1VS2VS3VS4VS6VS7VS8VS9VD1VD2VD3VD4VD5VD6VD7C1 C2ubucous 圖 32 KJ004 電路原理圖 KJ004 參數(shù)及限制 電源電壓：直流 +15V、 15V，允許波動(dòng) 177。觸發(fā)電路為正極性型，即移 相電壓增加，導(dǎo)通角增大。 圖 212 電壓控制起動(dòng)波形 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 3 軟啟動(dòng)器的硬件電路 設(shè)計(jì) 主要器件的介紹 KJ004功能介紹 該電路由同步檢測 電路、鋸齒波形成電路、偏移電壓、移電壓綜合比較放大電路和功相率放大電路四部分組成。所不同的是在起動(dòng)的瞬間用突跳轉(zhuǎn)矩，克服拖動(dòng)系統(tǒng)的靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑 上升，可縮短起動(dòng)時(shí)間。它是按照電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩線性上升的規(guī)律控制輸出電壓。直 至達(dá)到額定電壓，初始電壓和電壓上升率可根據(jù)負(fù)載特性調(diào)整。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 28 限流啟動(dòng)波形 (2)電壓斜坡起動(dòng) 輸出電壓由小到大斜坡線性上升，將傳統(tǒng)的有級(jí)降壓起動(dòng)變?yōu)闊o級(jí)，主要用在重載起動(dòng)。主要用于輕載起動(dòng)的降壓起動(dòng)，其輸出電壓從零開始迅速增長，直到其輸 出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值 Im，然后保持輸出電流 不大于該值 的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓 。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的輸入電壓按照預(yù)定規(guī)律變化的要求 [4]。此時(shí)，只要改變晶閘管觸發(fā)角 ? 就可以改變晶閘管的輸出電壓。 由圖 27 可以很容易地推導(dǎo)出觸發(fā)角 ? ，功率因數(shù)角 ? 以及導(dǎo)通角 ? 之間的關(guān)系： ? ? ? ?? ? ? 公式 (215) XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 27 任意相晶閘管的工作波形 其中晶閘管的輸出電壓是介于導(dǎo)通角 ? 之間的波形。通過按照一定時(shí)序調(diào)整六個(gè)晶閘管的觸發(fā)角 就可以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。其中一相是正向晶閘管導(dǎo)通，另一相則是反向晶閘管導(dǎo)通。本系統(tǒng)軟起動(dòng)器采用了如圖 26 所示的主電路。當(dāng) ? ? 時(shí)，電流導(dǎo)通的時(shí)間將始終保持在 180176。故在異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)壓控制中，晶閘管調(diào)壓一般采用相位控制。一是高壓產(chǎn)品的價(jià)格太高，是液阻軟起動(dòng)產(chǎn)品的5～ 10 倍，二是晶閘管引起的高次諧波 比 較嚴(yán)重。目前在低壓 (380V)內(nèi)，晶閘管軟起動(dòng)產(chǎn)品價(jià)格已經(jīng)下降到液阻軟起動(dòng)的大約 2 倍 ，甚至更低 。它是軟起動(dòng)中的一個(gè)重要類別。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 25 異步電動(dòng)機(jī)的自耦變壓器起動(dòng)法 自耦變壓器起動(dòng)適用于容量較大的低壓電動(dòng)機(jī)作減壓起動(dòng)用，應(yīng)用 非常 廣泛，有手動(dòng)及自動(dòng)控制線路。當(dāng)時(shí)間繼電器 KT 延時(shí)完畢閉合后， KM1 線圈斷電，使自耦變壓器線圈封星端打開 ； 同時(shí) KM2 線圈斷電，切斷自耦變壓器電源，使 KM3 線圈得電吸合 ， KM3 主觸頭接通電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 K M 3K M 1M3~F U 2F U 3F U 1F RQU V WK M 2 圖 24 星 三角形起動(dòng)法的原理圖 (3)自耦變壓器起動(dòng) 自耦變壓器起動(dòng)法就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，電源通過自耦變壓器降壓后接到電動(dòng)機(jī)上，待轉(zhuǎn)速上升至接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將自耦變壓器從電源 切除，而使電動(dòng)機(jī)直接接到電網(wǎng)上轉(zhuǎn)化為正常運(yùn)行的一種起動(dòng)方法。切換至 KM3 閉合，定子繞組改為三角形 (△ )接法，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行。星三角形起動(dòng)方法雖然簡單，但電動(dòng)機(jī)定子繞組 的 六個(gè)出線端都要引 出 來 ，略顯麻煩 。 對(duì) 于 容量較小的異步電動(dòng)機(jī)，一般采用定子繞組串電阻降壓 ； 但對(duì)于容量較大的異步電動(dòng)機(jī) ，考慮到串接電阻會(huì)造成 銅耗較大，故采用定子繞組串電抗降壓起動(dòng)。傳統(tǒng)減壓起動(dòng)的具體方法很多，這里介紹 以下 三種減壓起動(dòng)的方法 ： (1)定子串接電阻或電抗起動(dòng) 定子繞組串電阻或電抗相當(dāng)于降低定子繞組的外加電壓。 ? ?? ?1111 34stNk v AIK I k w?? ?? ? ?????電 源 總 容 量起 動(dòng) 電 動(dòng) 總 功 率 如果不能滿足 上 式的要求，則必須采用減壓啟動(dòng)的方法，通過減壓，把啟動(dòng)電流Ist 限制到允許的數(shù)值。XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 對(duì)于需要頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，過大的起動(dòng)電流 會(huì) 造成電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱， 縮短 電動(dòng)機(jī)的 使用壽命；同時(shí)電動(dòng)機(jī)繞組在電動(dòng)力的作用下，會(huì)發(fā)生變形，可能引起短路進(jìn)而燒毀電動(dòng)機(jī)；另外過大的起動(dòng)電流，會(huì)使線路 電 壓降增大，造成電網(wǎng)電壓的顯著下降，從而影響同一電網(wǎng)的其他設(shè) 備的正常工作，有時(shí)甚至使它們停下來或無法帶負(fù)載起動(dòng)。一般情況下，直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為額定電流的 3～ 8 倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn) 矩 的 1～ 2 倍。 三相異步電機(jī)的啟動(dòng)方法 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方法 主要有 直接起動(dòng)、 傳統(tǒng)減壓啟動(dòng)和軟啟動(dòng)三種啟動(dòng)方法。起動(dòng)電壓較低時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，電流也較?。环粗?，如果電壓較高，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，但同時(shí)起動(dòng)時(shí)的沖擊電流也很大。39。22 39。2emem P rpT m Ifs???? (29) 根據(jù) T 形等效電路可得： 122221 1 239。 39。其中 Pem為： 1 2 2 2 1 2 239。139。 基于 T 形等效電路的數(shù)學(xué)模型為： 1 1 1 1 1 1 1 1u E ( ) Zi r jx E i? ? ? ? ? ? ? (21) XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 22 2 2rE I jxs? （ + ） (22) 1 2 mi i i?? (23) ? ?12E39。在不改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中的物理量和異步電機(jī)的電磁性能的前提下，經(jīng)頻率和繞組的 計(jì) 算，把異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的頻率、相數(shù)、每相有效串聯(lián)匝數(shù)都?xì)w算成和定子繞組一樣，即可用歸算過的基本方程式推導(dǎo)出異步電動(dòng)機(jī)的等效電路。 XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 三相 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制 的 研究 交流 三相異步 電動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)啟動(dòng)技術(shù)，如定子 串電阻 /電抗器啟動(dòng)、自耦變壓器降壓啟動(dòng)、星形 三角形降壓啟動(dòng)、轉(zhuǎn)子串電阻或頻敏變阻器啟動(dòng)等，在交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)技術(shù)發(fā)展過程中都有過重要應(yīng)用。包括主電路， 觸發(fā)電路， 檢測電路，控制電路，驅(qū)動(dòng)電路等。隨著 數(shù)字直流 PWM 調(diào)壓技術(shù) 的應(yīng)用 ， 以及 采用高性能的單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心， 可以 使 軟啟動(dòng)器 具有控制快速準(zhǔn)確、響應(yīng)快、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠 等優(yōu) 點(diǎn)。目前，國外對(duì)晶閘管三相 交流調(diào)壓電路的研究己 經(jīng) 從對(duì)控制電壓 、 控制電機(jī)電流的開環(huán)、閉環(huán)方式，發(fā)展到通過建立比較準(zhǔn)確實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，找到適用于三相交流調(diào)壓電路電機(jī)負(fù)載的控制方法，從而使三相交流調(diào)壓電路電機(jī)負(fù)載性能更優(yōu) [3]。在沒有調(diào)速要求 使用 的 場合下，起動(dòng)負(fù)載較輕時(shí) 一般 采用晶閘管軟起動(dòng)。 近 三十 多年來，國外對(duì)晶閘管三相交流調(diào)壓電路進(jìn)行了廣泛的研究，在工業(yè)、農(nóng)業(yè) 領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 近三十年來，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，使無電弧開關(guān)和連續(xù)調(diào)節(jié)電流成為可能。在技術(shù)上和可靠性上與國外同類產(chǎn)品尚有一定的差距。此外，它還具有多種對(duì)電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓啟動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。 該軟啟動(dòng)設(shè)備平滑了XX 大學(xué) XX 學(xué)院畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 異步電動(dòng)機(jī)加速過程 ， 大大減緩了對(duì)電網(wǎng)及機(jī)械設(shè)備的沖擊。 為了降低 起動(dòng)電流，人們采用了各種降壓起動(dòng)技術(shù)。同時(shí) ， 由于啟動(dòng)應(yīng)力較大 ， 使得負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。 然而，它是以反電勢為主的負(fù)載，即以反電勢來平衡外加電壓。 Thyristor。 本文設(shè)計(jì)的軟起動(dòng)器操作方便簡單，能夠使電機(jī)順利起動(dòng)。這種情況對(duì)電機(jī)本身及 周圍 電網(wǎng)都有 非常 不利 的 影響。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。但它 也 有明顯的缺點(diǎn)，那 就是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，起動(dòng)電流過大。 然后是對(duì) 電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器模式的設(shè)計(jì)， 但 主要 還 是軟起動(dòng)器的硬件電路 設(shè)計(jì) 。 關(guān)鍵詞 ：異步電動(dòng)機(jī)；晶閘管；軟起動(dòng) II Design of threephase asynchronous motor’soft starter Abstract Threephase asynchronous motor has a wide range of application in industry,argriculture， transportation business， defense industry and other walks of life． But it also has the obvious shortings that starting torque, starting current. This kind of situation of motor and power are very disadvantageous around. In order to reduce the asynchronous motor startup process for grid, eliminate the impact of traditional stepdown start equipment has control of contacts in the level of asynchronous motor, improve the impact of asynchronous motor starter characteristics, this article based on the single chip microputer control thyristor surge soft starter are discussed. This article elaborates the soft starter thyristor regulating circuit, which is based on thyristor threephase asynchronous motor soft starter main circuit design and implement trigger circuit design. Then the motor soft starter, but the pattern design of main or soft starter hardware circuit design. This article designs the soft starter operation convenience simple, can make the motor starts achieve improved threephase asynchronous motor starting performance requirements. In asynchronous motor starting torque requirements and reduce starting current, under the premise of the motor can be stable and reliable. Keywords： Asynchronous Motor。 通常要求采用專門的啟動(dòng)設(shè)備完成正常的啟動(dòng)工作