【正文】 常的工作狀態(tài)時(shí)，6個(gè)晶閘管將按照Thl、ThThThThTh6的順序循環(huán)導(dǎo)通觸發(fā)，并且相鄰兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)時(shí)刻的電度角要相差60。對(duì)于電壓同步，理論上的觸發(fā)角的移相范圍為 () 很明顯，每一相電路只有在負(fù)向(正向)晶閘管電流過(guò)零后給出觸發(fā)脈沖才能對(duì)正向(負(fù)向)晶閘管產(chǎn)生作用，所以有。依次類推。a)三路觸發(fā)方案 b)六路觸發(fā)方案一般來(lái)說(shuō)兩種觸發(fā)方案均可使電路正常工作，但是在某些特殊的情況下六路觸發(fā)方案更為可靠。為了減少輸出電流而增加了，但如果因此引起反向并聯(lián)的晶閘管被誤觸發(fā)，導(dǎo)致得到了接近于最大值的輸出電流，這種現(xiàn)象很容易造成事故，因此移相范圍為 ()顯然，對(duì)于六路觸發(fā)方案，不存在這種反向并聯(lián)晶閘管被誤觸發(fā)的問(wèn)題，所以其移相范圍為 ()。輸出電流接近最大值。因此，只有對(duì)電壓同步雙脈沖觸發(fā)方案進(jìn)行改進(jìn)，才能使異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)電路穩(wěn)定的工作。設(shè)定電機(jī)參數(shù)如下：n=、=、==、L=、L=、J=本例是電壓同步雙脈沖觸發(fā)方案使得交流調(diào)壓軟啟動(dòng)電路工作不可靠的一個(gè)典型例子。下面從數(shù)學(xué)模型的角度分別對(duì)這三種工作模式詳細(xì)分析。因此本文采用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)的方法來(lái)處理，既當(dāng)B相（或C相）電流截至將三相坐標(biāo)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（或逆時(shí)針）120，使該相電流與兩相坐標(biāo)的軸重合。“simulink模型” (對(duì)應(yīng)公式()～())就可以構(gòu)建鼠籠式異步電機(jī)的仿真模型。設(shè)定電機(jī)參數(shù)同前。若某相電流為零，則程序轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的兩相導(dǎo)通子模塊，即A相電流過(guò)零之后進(jìn)入BC導(dǎo)通模塊，B相電流過(guò)零后進(jìn)入AC導(dǎo)通模塊，C相電流過(guò)零后進(jìn)入AB導(dǎo)通模塊。最后將計(jì)算所得數(shù)據(jù)繪制成曲線。所以本章主要研究PID控制器應(yīng)用于交流調(diào)壓軟啟動(dòng)器的恒流控制問(wèn)題。 PID參數(shù)的整定方法對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)和控制規(guī)律一定的PID控制系統(tǒng)，其穩(wěn)定與否以及控制質(zhì)量的好壞主要取決于選擇的一組參數(shù)是否合理。正因?yàn)楸豢貙?duì)象本身具有的特殊性，即較大的啟動(dòng)電流在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中是維持在較短的一段時(shí)間內(nèi)，而且其穩(wěn)態(tài)電流要比最大啟動(dòng)電流小得多，因此很難采用臨界比例度法、衰減曲線法、響應(yīng)曲線法等方法來(lái)獲得合適的響應(yīng)波形來(lái)整定PID控制器的參數(shù)，所以選擇湊試法來(lái)整定PID參數(shù)。=Ki=150、Kd=O時(shí)的響應(yīng)曲線，其響應(yīng)曲線較之只采用比例控制的響應(yīng)曲線要好一些，消除了(1)中的“靜差”。 盡管相對(duì)于其它的電力電子電路來(lái)所，移相式晶閘管交流調(diào)壓電路的工作原理最簡(jiǎn)單，但在理論上的研究還不充分，一相或多相的晶閘管突然全開(kāi)通，使電機(jī)變成全壓?jiǎn)?dòng)，產(chǎn)生很大的啟動(dòng)電流，甚至于某相的晶閘管變成了整流器，從電網(wǎng)吸收很大的直流電流，造成極大的危害?！?】 陳伯時(shí)、陳敏遜編著．交流凋速系統(tǒng)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社?！?1】 Waited Lukitsch and Milwaukee．Soft Start Vs AC DrivesUnderstand the Differents．In；Textile，F(xiàn)iber and Film Industry Technical Conference． London，2004，15。從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成，韓老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向韓老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意?！?】 陳伯時(shí)．電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)．機(jī)械工業(yè)出版社。 參考文獻(xiàn)【1】 歷無(wú)咎、智能化軟起動(dòng)器．低壓電器[M]．2000年第一期。第五章 總結(jié) 三相交流鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠和價(jià)格便宜而被廣泛應(yīng)用，然而，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)刻出現(xiàn)的啟動(dòng)電流一般高出額定電流的37倍，最高可達(dá)電動(dòng)機(jī)額定電流的15倍，這樣大的電流不僅加重了進(jìn)線，供電電網(wǎng)和接在電動(dòng)機(jī)前面的開(kāi)關(guān)電器的負(fù)荷，而且同時(shí)出現(xiàn)的巨大轉(zhuǎn)矩沖擊又會(huì)使電動(dòng)機(jī)發(fā)生猛烈的沖擊而損壞電機(jī)的機(jī)械部分，傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)存在一些缺點(diǎn)，如：降壓效果不明顯，耗能大，有機(jī)械觸點(diǎn)或不能平滑調(diào)節(jié)電壓等。=Ki=O、Kd=0時(shí)的定子電流曲線(2)引入積分作用將Ki由大到小進(jìn)行整定，若曲線波動(dòng)較大，則應(yīng)減小Ki，若曲線偏離給定值后長(zhǎng)時(shí)間不回來(lái)，則需增大Ki，以求得較好的過(guò)渡過(guò)程曲線。湊試法是基于控制器自身的控制行為的參數(shù)整定法，這種整定法不依賴于對(duì)象的數(shù)學(xué)模型，而是根據(jù)自身的控制行為來(lái)調(diào)整控制參數(shù)，系統(tǒng)的控制行為表現(xiàn)為偏差e和e’，PID調(diào)節(jié)器中的積分作用是對(duì)象過(guò)去受控效果的總和，比例作用是過(guò)去控制效果的現(xiàn)時(shí)表現(xiàn)，而微分作用是對(duì)未來(lái)控制作用的需求，因此湊試法是根據(jù)對(duì)象對(duì)控制作用的歷史效果、現(xiàn)時(shí)表現(xiàn)及未來(lái)需求的綜合來(lái)確定控制律，并不是由對(duì)象的具體數(shù)學(xué)模型決定的.本章的控制對(duì)象即交流調(diào)壓鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)不具有精確數(shù)學(xué)模型，主要有以下特點(diǎn)：在電機(jī)啟動(dòng)的瞬間電流迅速增大到最大啟動(dòng)電流，然后隨著轉(zhuǎn)速的上升，電流逐漸減小，最后當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，電流也減小到穩(wěn)態(tài)電流，而且最高電流一般為額定電流的48倍?？刂频睦硐肽繕?biāo)為：在電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中，啟動(dòng)電流保持在該設(shè)定值，即實(shí)現(xiàn)電機(jī)的恒流啟動(dòng)。 () 根據(jù)以上流程和算法編寫(xiě)交流調(diào)壓電機(jī)的仿真模型。類似的如果AC相或AB相被觸發(fā)則進(jìn)入相應(yīng)的兩相導(dǎo)通模塊，否則說(shuō)明觸發(fā)脈沖還沒(méi)有到來(lái)，則程序返回到三相全不導(dǎo)通模塊。然后進(jìn)入主循環(huán)，進(jìn)入主循環(huán)后，首先進(jìn)入三相導(dǎo)通程序模塊，計(jì)算出第1組變量值(包括電流量、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩量等)。仿真模型中各個(gè)模塊Gain的參數(shù)設(shè)置按照式()第一行設(shè)置。 （） 其中： （） 其中： （） 其中： 通過(guò)以上方法，可以很方便的得出AC兩相導(dǎo)通和AB兩相導(dǎo)通時(shí)的數(shù)學(xué)模型。 雖然三相電流和電壓是對(duì)稱的，但是B相或C相電流截止的情況與A相電流截止的情況不同，因?yàn)锽相和C相電流截至?xí)r，在式（）中，不會(huì)出現(xiàn)i=0或者i=0的情況，所以沒(méi)有辦法直接將該方程化成只含有三個(gè)狀態(tài)變量的狀態(tài)方程。在本文的實(shí)例中，將根據(jù)兩相靜止坐標(biāo)(坐標(biāo)系)下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型來(lái)構(gòu)建異步電機(jī)仿真模型和交流調(diào)壓異步電機(jī)仿真電機(jī)仿真模型。這一段時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)了多次雙脈沖中的第一個(gè)觸發(fā)脈沖沒(méi)有產(chǎn)生作用而第二個(gè)觸發(fā)脈沖誤觸發(fā)的現(xiàn)象。本文研究的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、非線性的復(fù)雜對(duì)象，由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷加大，其功率因數(shù)也不斷變化，要在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中滿足移相范圍的條件比在某個(gè)固定的參數(shù)下滿足該條件要困難得多。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(duì)稱的諧波，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量。如果式()的左半部分不成立，即 ()就會(huì)出現(xiàn)這種不穩(wěn)定的現(xiàn)象。對(duì)于三路觸發(fā)方案，反向并聯(lián)的兩個(gè)晶閘管共用一組脈沖并且雙脈沖中的第二個(gè)脈沖滯后于第一個(gè)脈沖60的電度角，如果120p，那么雙脈沖的第二個(gè)脈沖出現(xiàn)在處，并且其后沿出現(xiàn)在180之后。此時(shí)，對(duì)于每個(gè)晶閘管(例如Thl)雖然有兩個(gè)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(fù)半周，因此不產(chǎn)生作用。 當(dāng)O或時(shí)，可以認(rèn)為是特殊情況，此時(shí)的電路在各“三相全導(dǎo)通”模式中循環(huán)切換，相當(dāng)于將電源電壓直接接到負(fù)載上時(shí)的電路工作模態(tài)。為了更好的實(shí)現(xiàn)控制作用，在一般情況下電流應(yīng)該是不連續(xù)的。一個(gè)由n個(gè)器件組成的電路共有2個(gè)狀態(tài)，由此構(gòu)成了2維的離散事件的狀態(tài)空間，但當(dāng)電路實(shí)際工作時(shí)不會(huì)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(yùn)動(dòng)，當(dāng)其進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，就會(huì)沿著一條封閉的曲線循環(huán)的運(yùn)動(dòng)，從而建立了電路的有限狀態(tài)機(jī)模型，用它來(lái)分析三相交流調(diào)壓電路非常方便。由電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和定子端電壓的關(guān)系T∝U的平方、定子電流和定子端電壓的關(guān)系I∝U可知，通過(guò)改變電壓的有效值可以達(dá)到改變交流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流和轉(zhuǎn)矩的目的。并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述結(jié)論。(3)根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的啟動(dòng)電流。 脈沖沖擊軟啟動(dòng)所謂變頻軟啟動(dòng)就是利用變頻器同時(shí)降低電源電壓和頻率，使之在得到足夠的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的前提下有效的減少啟動(dòng)電流的啟動(dòng)方法。在電動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)的瞬間即將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流直接增大至所設(shè)定的電流值并保持該值直至啟動(dòng)完畢的方法，稱為階躍起動(dòng)。(2)斜坡恒流軟啟動(dòng)。雖然轉(zhuǎn)子串電阻方法能有效的抑制啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，但是與此同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的能源浪費(fèi)。 Y一△降壓?jiǎn)?dòng)Y一△降壓?jiǎn)?dòng)，即星形一三角形降壓?jiǎn)?dòng)，在啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)把電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形(Y)，此時(shí)，定子每相繞組電壓為額定電壓的1／，啟動(dòng)電流降為直接啟動(dòng)時(shí)的1／3，從而實(shí)現(xiàn)了降壓?jiǎn)?dòng)。首先，三相交流異步電動(dòng)機(jī)在直接啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很大的啟動(dòng)電流，通?？梢赃_(dá)到額定電流的1020倍，當(dāng)較大的啟動(dòng)電流流過(guò)電機(jī)繞組時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，這樣就會(huì)使電機(jī)繞組元件的老化速度大大加快，從而