【正文】 由于這種觸發(fā)方案采用的脈沖寬度足夠大，而且其同步信號(hào)只能依賴于電源電壓，因此能夠保證電路的可靠工作，即使出現(xiàn)干擾，電路也會(huì)在干擾消失后很快的恢復(fù)到正常工作，因此這種觸發(fā)方案是各種觸發(fā)方案中最為穩(wěn)定的一種，由這些波形可以看出整個(gè)電機(jī)啟動(dòng)階段的電流都很穩(wěn)定，驗(yàn)證了該觸發(fā)方案能夠保證電路可靠工作。=Ki=0、Kd=O時(shí)的響應(yīng)曲線。衰減曲線法的整定過程是：PID控制器設(shè)為純比例控制，從較小的比例參數(shù)開始逐步增大比例系數(shù)，直到出現(xiàn)4：1衰減過程曲線，記下此時(shí)的比例系數(shù)和衰減震蕩周期，再按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算調(diào)節(jié)器的各參數(shù)值。傳統(tǒng)的PID控制器控制交流調(diào)壓鼠籠電機(jī)的啟動(dòng)電流的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖4．1所示。 () 對(duì)于兩相導(dǎo)通的狀態(tài)方程()和三相全不通的狀態(tài)方程()也采用類似的算法來處理。由于三相的對(duì)稱性，AC兩相導(dǎo)通和AB兩相導(dǎo)通時(shí)的情況與BC相導(dǎo)通時(shí)的情況相似，不再累述。稱其模型為“M文件模型。 ，其中的分別對(duì)應(yīng)與式()中的變量和“Simulink模型”(局部)。這樣通過以上的坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)及其一系列。假定沒有中線，但A相晶閘管截止，可以證明，此時(shí)不但電流而且電壓都沒有零序分量，因此式()仍然適用。第3章 起動(dòng)電路的建模與仿真 交流調(diào)壓鼠籠式電機(jī)的仿真模型的構(gòu)造方法，包括“Power System模型”的構(gòu)造方法、“M文件模型”的設(shè)計(jì)方法以及“狀態(tài)流模型”的構(gòu)造方法。觸發(fā)角按照8050t的函數(shù)關(guān)系減小，直到減小到30。而對(duì)于六路觸發(fā)而言，即使移相角達(dá)到，脈沖也只能持續(xù)，并不會(huì)引起誤觸發(fā)。 這種不穩(wěn)定現(xiàn)象產(chǎn)生會(huì)給電機(jī)帶來很大的危害。本章所研究的觸發(fā)穩(wěn)定性是指對(duì)于給定的主回路和觸發(fā)方案，不論外界出現(xiàn)何種干擾，電路都工作在一個(gè)事先確定的模式，使得負(fù)載上的電壓和電流波形與預(yù)期波形一致；或者在外界干擾的情況下它會(huì)暫時(shí)的改變工作模式，但在干擾消失后，又會(huì)回到原來的工作模式。因此交流調(diào)壓電路要求觸發(fā)脈沖要足夠?qū)?。根?jù)觸發(fā)電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電壓同步雙脈沖觸發(fā)方案又可以分為三路觸發(fā)和六路觸發(fā)兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)或時(shí)，電路是在“兩相導(dǎo)通和“三相全不通兩種模式之間交替出現(xiàn)。 進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，電路的狀態(tài)就沿著狀態(tài)圖中的某一條封閉曲線循環(huán)運(yùn)動(dòng)，如果把每一條封閉的曲線稱為一種工作模式，那么三相交流調(diào)壓電路有兩類正確的工作模式，即“三相全導(dǎo)通——兩相導(dǎo)通”交替工作模式和“兩相導(dǎo)通——全關(guān)斷”交替工作模式。在該電路中，采用了電子器件的開關(guān)模型，每一個(gè)器件都只有兩種工作狀態(tài)：導(dǎo)通或截止。在電機(jī)定子三相進(jìn)線電路上串聯(lián)三個(gè)雙向晶閘管來控制電壓的雙向通斷。分析了三相交流調(diào)壓電路的有限狀態(tài)機(jī)模型和移相范圍，并以此為準(zhǔn)分析了現(xiàn)有的觸發(fā)方案，即電壓同步雙脈沖出觸發(fā)、電壓同步寬脈沖觸發(fā)。(2)恒流啟動(dòng)。在脈沖恒流軟啟動(dòng)方式中的脈沖啟動(dòng)階段電流的幅值(可為全壓啟動(dòng)的電流幅值)和維持時(shí)間是可以設(shè)定的。尤其適用于泵與風(fēng)機(jī)類負(fù)載的啟動(dòng)。這種起動(dòng)方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制功能，僅靠調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時(shí)間按一定的函數(shù)關(guān)系增加。這種方法是在啟動(dòng)開始的時(shí)候，在轉(zhuǎn)子回路串入一定阻值的電阻，串入的電阻起到了分壓限流的作用。降壓啟動(dòng)是控制啟動(dòng)電流過大的一種有效方法，這種方法首先把電機(jī)接到一個(gè)比較低的電壓上，等到其轉(zhuǎn)速上升以后再按一定的規(guī)律將電壓升高到額定值。尤其是三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)由于具有結(jié)構(gòu)簡單、性價(jià)比高、工作性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)被社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。在解決可靠性問題上，從觸發(fā)方案和移相范圍的確定兩個(gè)方面出發(fā)，研究了各種觸發(fā)方案的可靠性。關(guān)鍵詞：軟啟動(dòng) 鼠籠式電機(jī) 交流調(diào)壓 PID控制器ABSTRACTThis topic design goal is in order to give the mouse the cage type asynchronous motor soft start product development to do a forward—looking research，the this article main thorough analysis and studied the exchange accent to press the soft starting circuit the reliability and the constant flow control question。其次，較大的啟動(dòng)電流會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊轉(zhuǎn)矩。待轉(zhuǎn)速上升至一定數(shù)值后，恢復(fù)定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)(△)，使電動(dòng)機(jī)在全壓下運(yùn)行。所謂軟啟動(dòng)技術(shù)就是利用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以一定的函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至賦予電動(dòng)機(jī)全電壓，啟動(dòng)過程結(jié)束。這種啟動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定，直至起動(dòng)過程結(jié)束。通過調(diào)節(jié)啟動(dòng)電流的設(shè)定值，可以達(dá)到快速啟動(dòng)的效果。分級(jí)變頻軟啟動(dòng)主電路的結(jié)構(gòu)和三相晶閘管軟啟動(dòng)主電路的結(jié)構(gòu)相似。由于變頻啟動(dòng)成本較高，各種有接點(diǎn)的啟動(dòng)方法性能欠佳，軟啟動(dòng)方式成為首選的方法。(3)研究了交流調(diào)壓鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的恒流控制問題。利用交流電機(jī)的電壓特性曲線的特點(diǎn)來控制交流電機(jī)的動(dòng)，是電子軟啟動(dòng)器的主要控制思路。 為了形成電流回路，在三相交流調(diào)壓電路的任意時(shí)刻，至少要保證有兩個(gè)元器件處于導(dǎo)通狀態(tài)，它們要處于不同的相，其中至少要有一個(gè)是流向負(fù)載端，而另一個(gè)流向電源端。假設(shè)：一功率因數(shù)角(電流連續(xù)時(shí)電流滯后于電壓的電角度)一電流滯后角(電流下降到零的瞬間滯后于電壓相位點(diǎn)的電度)一電流截止角(電流為零的那一段對(duì)應(yīng)的電角度)顯然，,并且隨著的不斷減小也隨之減小，但輸出電流卻增大并逐漸的趨向于連續(xù)，在電流連續(xù)的臨界點(diǎn)有。假設(shè)以A+B兩相導(dǎo)通為初始狀態(tài)，此時(shí)C相的電流為零，當(dāng)B相電流過零時(shí)，由于三相電流之和為零，所以A相電流也為零，電路進(jìn)入三相全不通的工作模式，之后A+相晶閘管被觸發(fā)，C相晶閘管同時(shí)觸發(fā)，則A、C兩相的電流被建立起來,這就標(biāo)志著三相全不通模態(tài)的結(jié)束，轉(zhuǎn)而進(jìn)入A+C兩相導(dǎo)通狀態(tài)了。反過來說，如果六個(gè)晶閘管中的每一個(gè)晶閘管都有相對(duì)獨(dú)立的觸發(fā)脈沖，則稱之為六路觸發(fā)。這會(huì)使每個(gè)晶閘管(例如Th3)的反向并聯(lián)晶閘管(Th6)在接近=O處被誤觸發(fā)，從而得到與正常波形不同的電流波形，進(jìn)而引起邏輯上的混亂。、的條件下獲得的波形圖，因?yàn)楹苄。故?)成立，它是觸發(fā)不穩(wěn)定的一個(gè)典型例子。為防止這種工作不可靠現(xiàn)象的出現(xiàn)，最好的辦法是適當(dāng)?shù)倪x擇參數(shù)使不穩(wěn)定的條件不成立，但對(duì)于異步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)電路來說，這也存在一定的困難，因?yàn)樵趩?dòng)的過程中，隨著控制角的逐漸減小，功率因數(shù)角也在減小，在這個(gè)動(dòng)態(tài)過程中，很難保證式()始終不成立。以下通過分析和仿真分別研究不同觸發(fā)方案對(duì)交流調(diào)壓鼠籠電機(jī)負(fù)載的影響。—、—、,。 在第2章已經(jīng)提到交流調(diào)壓軟起動(dòng)電路中鼠籠電機(jī)具有三種工作模式：三相導(dǎo)通模式、兩相導(dǎo)通模式和三相全不導(dǎo)通模式。其原因在于式（）所用的兩相坐標(biāo)的軸的方向三相坐標(biāo)的重合。在三相均不導(dǎo)通時(shí)，有，而電機(jī)的端電壓就等于內(nèi)電勢，在根據(jù)式（）有 （） （） 式()又可以寫成： 其中： （） 式()即為鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)三相全不通時(shí)的狀態(tài)方程。式()。然后依次檢測A相、B相和C相的電流是否為零。同時(shí)在不同的模塊之間進(jìn)行切換，直到循環(huán)至預(yù)先設(shè)置的仿真總(結(jié)束)時(shí)間到。 A相定子電流波形 電磁轉(zhuǎn)矩波形 轉(zhuǎn)速波形“M文件模型”仿真得到的波形(電流截止角為15度)第4章 交流調(diào)壓鼠籠式電機(jī)軟啟動(dòng)的恒流控制方法研究本章主要研究交流調(diào)壓鼠籠式異步電機(jī)的啟動(dòng)電流的控制方法，盡管第三章提出了仿真模型，但是由于它是一個(gè)多變量、時(shí)變、非線性和強(qiáng)耦合的系統(tǒng)，很難得到適用于控制器設(shè)計(jì)的解析模型，這給采用一些理論性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法帶來困難。系統(tǒng)的輸出為定子電流i，控制量u的物理意義為觸發(fā)角，而且控制量u由式4．1 () 傳統(tǒng)PID控制的電流閉環(huán)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖式中Kp、Ki、Kd為常數(shù)，分別稱為比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)。更加直觀的說明了被控對(duì)象的特點(diǎn)。在(1)中Kp整定的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)選定Ki=150。新型的軟啟動(dòng)器應(yīng)運(yùn)而生，其采用的電力半導(dǎo)體器件的開關(guān)功能實(shí)際上無磨損，并且使用壽命長，功耗小，加之微機(jī)控制技術(shù)與電力電子技術(shù)的緊密結(jié)合，可以更靈活的實(shí)現(xiàn)降壓啟動(dòng)，也為電動(dòng)機(jī)的恒流啟動(dòng)提供了全新的思路和廣闊的空間?！?】周希章、周全等編著．電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速[M]．機(jī)械丁業(yè)出版社?！?0】 任禮維、林瑞光．電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)．浙江大學(xué)出版社。