【正文】 (3)對于繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機，在轉(zhuǎn)子回路內(nèi)串入適當附加電阻 RST，可提高起動轉(zhuǎn)矩，當 39。 1 2???2???? (21) 1R1 1 2 式表明 :(1)電源頻率和電機參數(shù)不變時，起動轉(zhuǎn)矩和電源電壓平方成正比。 Tst ?? ???2 f ??????????m pU R 1 1 2 39。 ?m變 小 ， I2 c o s2不 大 ， 所 以 起 動 轉(zhuǎn) 矩 1 T N1 Tem??CT?mI2cos????2 并不大。對于起動電流很大，但起動轉(zhuǎn)矩卻不大，因為電磁轉(zhuǎn) 矩 Tem??CT?mI2cos?2；起動時， s=1，轉(zhuǎn)子頻率 (轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢的頻率 ) f2?? f1， 4 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)論文 轉(zhuǎn)子漏電抗 X2????2?f2L2??。 圖 21 異步電機等效電路圖 起動電流很大的原因，從物理現(xiàn)象看，起動時 n=0， s=l，旋轉(zhuǎn)磁場以同步轉(zhuǎn)速切割轉(zhuǎn)子， 在短路的轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)很大的電動勢和電流，引起與它平衡的定子電流的負載分量也跟著 急劇增加，以致定子電流很大 。因此，總是希望在起動 電流比較小的情況下，能獲得較大的起動轉(zhuǎn)矩。 最重要的是起動電流和起動轉(zhuǎn)矩的大小。 3 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)論文 2 異步電機軟起動器基本原理分析 異步電機的起動性能分 析 鼠籠式異步電機雖然有構(gòu)造簡單、價格低廉、維護方便、效率與功率因素等指標較高等 優(yōu)點，但也存在起動特性較差的缺點。第四章是利用 MATLAB 對分級變頻起動過程進行建模及仿真，驗證理論的可行性 。本文第 二章詳細介紹了傳統(tǒng)軟起動器的起動原理及運行方式等 。雖然 分級變頻的后半部分是和傳統(tǒng)的軟起動方法一樣的，但是它改善了軟起動器控制低速運行的 電機的能力，使電機在低速運行時，電流較小，轉(zhuǎn)矩較大，所以采用分級變頻的軟起動控制 器可以使帶額定負載起動的電機實現(xiàn)軟起動。但是分級變頻并不能使 軟起動器的輸出電壓頻率連續(xù)地變化，它只能產(chǎn)生工頻的幾分頻 (即工頻的幾分之一 )，使頻 率分步離散地增加 :~10Hz~ ~~25Hz~50Hz。變頻器具備所 有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得 多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。變頻器是用于需要調(diào)速的地方， 其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率 。傳統(tǒng)的軟起動控制有限流起 動，斜坡電壓起動，轉(zhuǎn)矩控制起動，轉(zhuǎn)矩加突跳起動等等。當 起動完成后 ,由程序控制將接觸器閉合 ,短接所有晶閘管 ,使電機直接投網(wǎng)運行 ,以避免在元 件上的持續(xù)損耗 ,同時也避免了相控元件引起的電流波形畸變及功率因數(shù)低等問題。 用單片機控制觸發(fā)角的大小 ,改變電動機起動電壓的大小。 傳統(tǒng)軟起動器原理概述 傳統(tǒng)軟起動的實質(zhì)是降壓起動 ,與 “YΔ ”起動和自藕降壓起動的工作原理是一樣的 , 不同之處在于電壓并非突變而是利用無觸點電子開關(guān)控制其電壓平穩(wěn)上升 ,設(shè)備力矩以電壓 上升速度的平方上升 (電動機轉(zhuǎn)矩近似與定子電壓的平方成正比 )。 1 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)論文 本文介紹的分級變頻，可以使傳統(tǒng)電子軟起動器在降低定子電壓的同時降低定子電壓的 頻率，按同步轉(zhuǎn)速由低到高分級起動，減小起動過程的能量損耗，克服傳統(tǒng)電子軟起動器電 磁轉(zhuǎn)矩小的缺點，可以使電機在全負載的情況下平滑起動和短時運行于低速狀態(tài)。由于三相交流異步電機的電磁轉(zhuǎn) 矩與定子電壓的平方成正比，當定子電壓降低時，電磁轉(zhuǎn)矩就會降低很 多，而電子軟起動器 是采用降壓起動，降壓并不降頻，所以利用傳統(tǒng)電子軟起動器起動三相交流異步電機時，電 磁轉(zhuǎn)矩很小。 它利用晶閘管交流調(diào)壓技術(shù)實現(xiàn)降壓起動，以后又融入了功率因素控制技術(shù)，在控制裝置的 研究上，正圍繞著提高起動力矩、實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)遠程監(jiān)控、完善檢測和自診斷功能以及提 高產(chǎn)品可靠性、改進制造工藝、降低成本等方面努力。為了達到無觸點控制，獲得靈活多變的良好的起動特性，在 80 年代初期鼠籠型異步電 動機電子軟 起動器誕生。 轉(zhuǎn)動慣量大的機械起動就較慢，對于重復(fù)起動的生產(chǎn)機械來說，起動過程的時間長短對勞動 生產(chǎn)率的影響是很大的，因而對不同的生產(chǎn)過程，對電動機有不同的起動時間要求。在整個電動機起動過程中，電磁轉(zhuǎn)矩 大于負載的反轉(zhuǎn)矩，電動機加速運轉(zhuǎn)。隨著工業(yè)現(xiàn)場對自動化、 機械化要求的提高，此類 矛盾日益突出。傳統(tǒng) 的降壓起動設(shè)備在很大程度上緩解了大容量電機在較小容量電網(wǎng)上起動時的矛盾，但是它們 只是相對減小了大電流的沖擊并未在本質(zhì)上解決問題。從三 相異步電動機固有機械特性的分析可知 ,如果在額定電壓下直接起動三相異步電動機 ,由于 最初起動瞬間主磁通 m 約減少到額定值的一半 ,功率因數(shù) 當大 ,其起動電流約為額定電流的 4~7 倍 ,而起動力矩并不大。在中 國，異步電動機的用電量約占總負荷的 60％多。各國的以電為動力的機械中，約有 90％左右為異步電動機，其中小型異步電 動機約占 70％以上。 異步電動機按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式 :有鼠籠 式（鼠籠式異步電機）、繞線式異步電動機。 discrete frequency。 soft starter。t fit the request for production because they have some localization such as huge current impact, bad adaptive faculty for load, uncontinuous start current, heavy maintaining work. For good start performance, electronic formula soft starter has been used well which uses GTO as main circuit. A high torque soft starter is studied in this paper. First, discrete frequency theory is used to improve start torque so that the soft starter can be used in more areas. This paper introduces in detail the soft starter39。分級變頻 。軟起動器 。本文最后給出了仿真實驗 結(jié)果，仿真實驗結(jié)果表明，該軟起動器具有結(jié)構(gòu)簡單，起動轉(zhuǎn)矩大，能實現(xiàn)速度閉環(huán)控制的 優(yōu)點，使軟起動控制技術(shù)提高了一步，并且有持續(xù)研究開發(fā)的前景，有望在較廣泛的 應(yīng)用領(lǐng) 域得到推廣應(yīng)用。 本文研究的采用分級變頻的軟起動裝置使電機的起動轉(zhuǎn)矩增大，可以應(yīng)用于傳統(tǒng)軟起 動器較少涉及的重載起動的場合，拓展了其應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)的直接起動方式與降壓起動方式因各有其局限性， 如不能有效減少起動時對電網(wǎng)的大電流沖擊，對負載適應(yīng)能力差、起動電流不連續(xù)、維修工 作量大等等已越來越不能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的要求。 4. 參考文獻 1. 李華德 交流調(diào)速控制系統(tǒng) 2. 宋書中 交流調(diào)速系統(tǒng) 電子工業(yè)出版社 20xx 機械工業(yè)出版社 20xx 3．呂鋒 .異步電動機的軟起動器 .華北電力技術(shù)， 20xx 年 6 期 4．徐甫榮 .交流異步電動機軟起動技術(shù) .電氣時代， 20xx 年 8 期 5．張紹文 .電動機軟起動技術(shù)及其應(yīng)用 .唐山學(xué)院學(xué)報， 20xx 年 6 期 6．佘致廷 .基于分級變頻高轉(zhuǎn)矩軟起動器的研究 .湖南大學(xué)學(xué)報， 20xx 年 12 月 7. 徐甫榮 交流異步電機軟起動及優(yōu)化節(jié)能控制技術(shù)研究，電氣傳動自動化， 20xx 年 1 期 8. 蘇金明 MATLAB 實用教程 電子工業(yè)出版社 20xx 9. 劉叔軍 控制系統(tǒng)應(yīng)用與實例 機械工業(yè)出版社 20xx 6 華中科技大學(xué)文華學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計 [論文 ] 題目 : 大型異步電機軟起動的研究 目錄 摘 要 ........................................................ 1 ABSTRACT ..................................................... 2 1 緒論 ....................................................... 1 引言 ..................................................... 1 傳統(tǒng)軟起動器原理概述 ..................................... 2 分級變頻高轉(zhuǎn)矩軟起動器原理概述 ............................ 2 本文的主要內(nèi)容 ........................................... 3 2 異步電機軟起動器基本原理分析 ............................... 4 異步電機的起動性能分析 ................................... 4 異步電機的幾種起動方法 ................................... 5 異步電機的 直接起動法與降壓起動法 ........................ 5 異步電機的電子式晶閘管降壓軟起動法 ...................... 7 軟起動器的應(yīng)用和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ............................ 8 3 高轉(zhuǎn)矩軟起動器的理論研究 ................................... 9 分頻原理及方法 ........................................... 9 分頻原理 ............................................... 9 分頻方法 ............................................... 9 分級變頻相位組合 ........................................ 10 各級子頻率觸發(fā)角的計算 .................................. 16 4 對軟起動器起動過程的 建模及仿真 ............................ 20 仿真模型 ................................................ 20 三相電源模塊 .......................................... 20 脈沖生成模塊及晶閘管組模塊 ............................ 20 變頻模塊 .............................................. 21 電機及測量顯示模塊 .................................... 22 仿真結(jié)果及分析 .......................................... 23 結(jié)束語 ...................................................... 28 參考文獻 .................................................... 29 華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)論文 摘 要 三相籠型異步