交流電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)器的設(shè)計(jì)學(xué)士學(xué)位論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 兩種：一種是在額定電壓下的直接啟動(dòng)方式，又被叫做硬啟動(dòng)，另一種是調(diào)整電機(jī)的啟動(dòng)電壓或電流的啟動(dòng)方式，也被稱為軟啟動(dòng)。 (2) 直接啟動(dòng)的電機(jī)由于過(guò)大的啟動(dòng)電流會(huì)使電機(jī)繞組發(fā)熱，導(dǎo)致絕緣老化加速，影響電機(jī)壽命，同時(shí)機(jī)械沖擊過(guò)大往往會(huì)造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子籠條、端環(huán)斷裂和定子端部繞組絕緣磨損，導(dǎo)致?lián)舸龣C(jī)，轉(zhuǎn)軸扭曲，聯(lián)軸節(jié)、傳動(dòng)齒輪損傷和皮帶撕裂等。 對(duì)于中、大功率的電動(dòng)機(jī)一般都不允許直接啟動(dòng)，而要求采用一定的啟動(dòng)設(shè)備，通過(guò)降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電壓方式完成正常的啟動(dòng)工作，被稱為降壓 (限流 )軟啟動(dòng)。 定子有 6個(gè)接頭引出，接到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)上，啟動(dòng)時(shí)采用星形接法，啟動(dòng)完畢 后再切換成 △ 接法。 其優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電壓可以選擇，如 ， ，以適應(yīng)不同負(fù)載的要求。 (4) 串聯(lián)電抗器：對(duì)于高壓電機(jī)，可在定子線路中串聯(lián)電抗器或水電阻實(shí)現(xiàn)降壓?jiǎn)?dòng)，待啟動(dòng)完成后再將其切除。 （ 6）電解液液阻限流的軟啟動(dòng)：液阻是一種由電解液形成的電阻，它導(dǎo)電的本質(zhì)是離 子導(dǎo)電。電極板長(zhǎng)期浸泡于電解液中，表面會(huì)有一定的銹蝕，需要作表面處理 (一般2～ 3次 /年 )；液阻軟啟動(dòng)裝置不適合放置在易結(jié)冰或顛簸的環(huán)境中。 它主要是串接在電機(jī)電源回路中，實(shí)時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電壓或電流，由此起到調(diào)整電機(jī)的啟動(dòng)力矩，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。 (2) 晶閘管 軟啟動(dòng)的技術(shù)性能主要包括：一是根據(jù)電機(jī)的硬性特性的要求，可分別獨(dú)立設(shè)定電機(jī)的軟啟動(dòng)、軟停機(jī)時(shí)間；第 2 章 交流電機(jī)啟動(dòng) 7 二是實(shí)現(xiàn) 運(yùn)行過(guò) 程中的 功率因 數(shù)自動(dòng) 追蹤 調(diào)節(jié)功 能，使0S I N1,C O S ???? ；三是適用主回路電壓： 三相 220V～ 690V AC 50 /60HZ自動(dòng)選擇相序自動(dòng)檢測(cè)；四是一次系統(tǒng)的電壓和電流及功率因數(shù)的控制是采用數(shù)字脈沖， 二次控制系統(tǒng)為集成數(shù)字控制設(shè)備， 耗電低。 靠電極板移動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)降壓軟啟動(dòng)，調(diào)節(jié)快速性差，屬于開(kāi)環(huán)控制，有一定的維護(hù)工作。軟啟動(dòng)器產(chǎn)品剛上市時(shí)，主要是國(guó)外的品牌，如施奈德，西門(mén)子等，但他們都是在線運(yùn)行方式。旁路型軟啟動(dòng)器克服了在線運(yùn)行的缺點(diǎn)和技術(shù)難度，即電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成后旁路到接觸器上運(yùn)行。（圖 1） 圖 1 在線運(yùn)行軟啟動(dòng)器電路圖 (3)內(nèi)置晶閘管旁路型在線運(yùn)行軟啟動(dòng)器。優(yōu)點(diǎn)：電路簡(jiǎn)單；自然風(fēng)冷；晶閘管只管啟動(dòng)停車，回避晶閘管在線運(yùn)行所帶來(lái)的功耗和散熱；體積??；強(qiáng)大智能`河北師范大學(xué)職技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 控制器得以全面發(fā)揮，能對(duì)電動(dòng)機(jī)起到啟停與保護(hù)控制；節(jié)省成套空間；由于晶閘管和機(jī)械觸頭組合一體的設(shè)計(jì)，通過(guò)智能控制器實(shí)現(xiàn)了機(jī)械觸頭無(wú)電弧，使得機(jī)械觸頭的電壽命等于機(jī)械壽命，與旁路型相比大大提高了系統(tǒng)的可靠性。不頻繁下充分利用管子的短時(shí)過(guò)載能力，所以在不頻繁啟動(dòng)的條件下，應(yīng)加大軟啟動(dòng)器的容量，根據(jù)頻繁度的不同取在 ~ 倍即可。 第 3 章 三相交流異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng) 11 第 3章 三相交流異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng) 本章介紹交流調(diào)壓的原理，軟啟動(dòng)的設(shè)計(jì)主電路及幾種啟動(dòng)方式。當(dāng)電源電壓 Us為正半周，控制角為 α 時(shí)，觸發(fā)晶閘管 VT1使之導(dǎo)通。顯然，改變控制角 α就可改變負(fù)載 R上交流電壓和電流的大小。 圖中 VT1—VT VT3—VT VT2—VT5三個(gè)反并聯(lián)普通晶閘管模塊串接在電動(dòng)機(jī)的三相電路中； M為電動(dòng)機(jī)。然后按照一 定的觸發(fā)規(guī)律繼續(xù)發(fā)脈沖，使得電機(jī)的電壓按照線性斜坡上升。這種啟動(dòng)方式比傳統(tǒng)的自耦變壓器或 Y—△ 降壓?jiǎn)?dòng)有了較大的進(jìn)步， 但在某些工作狀態(tài)下應(yīng)用時(shí)， 還會(huì)出現(xiàn)較大的t U 0 Us 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 觸發(fā)角 α 輸出 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 按線調(diào)整 α 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 A/D 采樣 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 到初始電壓 ? 啟動(dòng)完畢？ Y N N N Y 結(jié)束 開(kāi)始 開(kāi)始 開(kāi)始 圖 6 斜坡電壓起動(dòng)程序流程圖 河北師范大學(xué)職技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 14 二次沖擊電流， 而且容易損壞晶閘管。 這種方式一般適用于啟動(dòng)慣性大的場(chǎng)合。 當(dāng)啟動(dòng)即將結(jié)束時(shí)啟動(dòng)電流會(huì)自動(dòng)減下來(lái)。 圖 10示了脈沖恒流軟啟動(dòng)方式的電流特性。 串電抗降壓?jiǎn)?dòng)電路與軟啟動(dòng)電路 Simulink 仿真比較 分別選取電機(jī)定子繞組串電抗降壓?jiǎn)?dòng)電路與軟啟動(dòng)電路利用 MATLAB內(nèi) Simulink搭建模型進(jìn)行仿真分析。 圖 12電機(jī)定子繞組串電抗 降壓?jiǎn)?dòng)電第 3 章 三相交流異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng) 17 流、 轉(zhuǎn)矩波形 軟啟動(dòng)電路仿真圖 圖 13機(jī)軟啟動(dòng)電路仿真圖 圖 13機(jī)軟啟動(dòng)電路仿真圖，由電源模塊、電機(jī)模塊、 六脈沖觸發(fā)模塊、 常量輸入模塊、 有效測(cè)量模塊、 電壓 /流測(cè)量模塊、 示波器、 晶閘管、 回饋控制部分 (由選路器、 放大器、 階躍信號(hào)模塊、 增益模塊、 信號(hào)求和模塊 )組成。軟啟動(dòng)瞬間 ，產(chǎn)生的沖擊明顯減弱 (電流約為穩(wěn)定時(shí)的 3倍，轉(zhuǎn)矩為穩(wěn)定時(shí)的 4倍 ) ，變化趨于平緩 ，且轉(zhuǎn)矩未出現(xiàn)兩次變化 ，有利于系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備保護(hù)。 軟啟動(dòng)器從本質(zhì)上解決了傳統(tǒng)啟動(dòng)設(shè)備存在一些固有的缺點(diǎn) ,具有傳統(tǒng)啟動(dòng)方法無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。晶閘管啟動(dòng)器節(jié)能效果明顯，啟動(dòng)質(zhì)量明顯提高，啟動(dòng)電流明顯減少，運(yùn)轉(zhuǎn)的平滑性也好。 由于自己的學(xué)識(shí)和實(shí)際的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，對(duì)三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)的設(shè)計(jì)，只進(jìn)行了理論上的分析。在此表示誠(chéng)摯的感謝和由衷的河北師范大學(xué)職技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 敬意。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(guò)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(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。沒(méi)有他們的幫助，我將無(wú)法順利完成這次設(shè)計(jì)。再次對(duì)周巍老師表示衷心的感謝。 致 謝 四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)，心中是無(wú)盡的難舍與眷戀。 學(xué)友情深，情同兄妹。是他們?cè)谖耶厴I(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì)， 給了我很多解決問(wèn)題的思路， 在此表示衷心的感激。
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