【正文】 危害就是影響由同一臺配電變壓器供電的其他負載。從上面分析看出，不同的電源和不同的負載情況，對電動機起動的要求不一樣的。因此要采取措施，減少最初起動電流的影響。通常電動機起動過程時間很短，短時間過大的電流，從發(fā)熱角度來看，電動機本身是可以承受的。若變壓器額定容量相對不夠大、電動機額定功率相對不算小時，電動機短時較大的起動電流，會使變壓器輸出電壓短時下降幅度較大，超過了正常值，這樣一來，影響了幾個方面：一、起動電動機本身，由于電壓太低起動轉(zhuǎn)矩下降很多，當負載較重時，可能起動不了。三相異步電動機起動時，變壓器提供較大的起動電流，會使變壓器輸出電壓下降。但是具體到直接供電的變壓器來講，容量卻是有限的。以普通鼠籠式三相異步電動機為例，起動電流：IS=KIIN=（47）IN，起動轉(zhuǎn)矩：TS=KTTN=（）TN。 異步電動機的磁勢平衡方程： oooo 結(jié)論：空載運行時，轉(zhuǎn)子電流為0，定子電流等于激磁電流；負載時，定子電流隨負載增大而增大。 空載運行時，激磁磁勢全部由定子磁勢提供，即：= 激磁磁勢近似不變 o 由電勢方程式：；電源電壓不變，阻抗壓降很小，電勢近似不變； o 由公式：，近似不變； o 可見，激磁磁勢和激磁電流幾乎不變。 磁勢平衡方程式 大?。?o 轉(zhuǎn)子電流的頻率 o 轉(zhuǎn)子電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速： o 轉(zhuǎn)子磁勢的絕對轉(zhuǎn)速（相對于不動的定子） 大?。ㄓ行е担? o 考慮到轉(zhuǎn)子繞組的相電阻后： 漏抗也與轉(zhuǎn)差率正比。同樣會產(chǎn)生漏磁電抗壓降。 167。 167。 167。 公式： 167。 結(jié)論：由于s很小，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率很低。 轉(zhuǎn)子繞組導體切割主磁通的相對轉(zhuǎn)速為(n1n)=sn1 o 轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢的頻率： 167。 主磁通以同步速度旋轉(zhuǎn) 167。 定子電勢平衡方程式： 轉(zhuǎn)子繞組的電勢及電流 o 漏抗壓將： 定子繞組感應(yīng)電勢的有效值： 轉(zhuǎn)差率一般很小，如s=。 轉(zhuǎn)差率： 轉(zhuǎn)差率是異步電動機的一個基本變量，在分析異步電動機運行時有著重要的地位。 轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場保持一定的速度差，才可能切割磁力線。根據(jù)以上電磁感應(yīng)原理，異步電動機也叫感應(yīng)電動機[3]。感應(yīng)電流與旋轉(zhuǎn)磁場相互作用產(chǎn)生電磁力，判斷電磁力的方向。關(guān)鍵詞： 可編程序控制器（PLC）； 電動機 ； 軟起動； 變頻器； 同步切換An electric motor is soft to startthe research and the design of control the systemAbstract: This text introduced an electric motor of big and mediumsized difference soft the concept and the movement principles that start, elaborated the programmable preface controller( PLC) technique in an electric motor of big and mediumsized difference softly start automatic control of application and its superiority, and give concrete implement the PLC namely to turn in an electrical engineering of cage by establish the electric voltage in the sub back track regulate type can the electric leakage, A/ D, the D/ A conversion mold piece, the electric power electronics equip, the PID regulates etc. to constitute together a set of to start the system to carry out the control to carry on soft start, thus attain the purpose of protect the electric principle namely the electrical engineering start because of establishing the adjustable electricity, starting the electric current to regulate to equip to regulate the control electric voltage of the adjustable electricity anti through a PLC in the process, the electricity anti that make lets up to zeroth gradually, electrical engineering from start the appearance steady transfer the normal movement appearance to retreat the adjustable electricity bypass again a movement, the electrical engineering starts the process to addition, this text aim at currently existent circumstance in changing the frequency machine to output to cut over the problem, try from the technique and economies the practical angle set out, cutting over the problem to carry on the analysis and studies towards changing the frequency machine synchronously.Keyword: The programmable preface controller(PLC) ； Motor； Softstarting； Changing frequency machine ； Inverter Output switching I湖南工程學院畢業(yè)設(shè)計論文第1章 異步電動機及其起動方式一、異步電動機是如何轉(zhuǎn)動起來的異步電動機定子上有三相對稱的交流繞組，三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場； 轉(zhuǎn)子繞組的導體處于旋轉(zhuǎn)磁場中；轉(zhuǎn)子導體切割磁力線，并產(chǎn)生感應(yīng)電勢，判斷感應(yīng)電勢方向。起動過程中通過PLC調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)可調(diào)電抗的控制電壓，使之電抗逐漸減小至零，電機由起動狀態(tài)平穩(wěn)過渡到正常運行狀態(tài)再將可調(diào)電抗旁路后退出運行，電機起動過程完成。湖南工程學院畢業(yè)設(shè)計論文電動機智能軟起動控制系統(tǒng)的研究與畢業(yè)設(shè)計目 錄摘 要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 異步電動機及其起動方式 1 1 4 6 7 7 9 9 9 9第2章 可編程序控制器及其特殊功能模塊 13 13 13 15 15 17 18 18 20 20第3章 PID控制及其調(diào)節(jié)規(guī)律 PID控制 21 PID控制的概念 21 PID控制的特點 21 PID控制器 22 23 數(shù)字PID控制器的設(shè)計 23 PLC的PID模塊分析研究 23 PID控制器設(shè)計及實現(xiàn) 25 26第4章 系統(tǒng)原理及方案設(shè)計 基于PLC的大中型軟起動控制系統(tǒng) 27 系統(tǒng)的基本工作原理及結(jié)構(gòu)特點 27 28 28 29 硬件設(shè)計 30 軟件編程 31 32 32 33第5章 大中型異步電動機變頻—工頻同步切換研究 35 36(軟切換) 38 38 39 40結(jié)束語 41參考文獻 42致謝 44附錄A 基于PLC的磁控式軟起動器的主程序 45附錄B 基于單臺軟起動器對多臺電動機實現(xiàn)軟起動的主程序 47附錄C PID運算主程序 54湖南工程學院畢業(yè)設(shè)計論文電動機智能軟起動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計摘 要： 本文闡述了PLC技術(shù)在大中型異步電動機軟起動自動控制中的應(yīng)用及其優(yōu)越性，并給出了具體的實施辦法。即采用PLC來對以串聯(lián)在籠型電機的轉(zhuǎn)子回路中的電壓調(diào)節(jié)式可漏電抗、A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊、電力電子裝置、PID調(diào)節(jié)等共同組成的一套起動系統(tǒng)加以控制，大致原理即電機起動時由于串聯(lián)了可調(diào)電抗，起動電流較小。此外，本文針對目前在變頻器輸出切換問題上存在的情況，試圖從技術(shù)和經(jīng)濟實用的角度出發(fā)，對變頻器的同步切換問題進行了分析和探討。轉(zhuǎn)子導體通過端環(huán)自成閉路，并通過感應(yīng)電流。電磁力作用在轉(zhuǎn)子上將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 二、 轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差率（為什么叫異步電動機？）切割磁力線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用n1表示，稱為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速用n表示，轉(zhuǎn)差Δn=n1n。 起動瞬間，n=0,s=1 理想空載運行時：n=n1,s=0 作為電動機運行時，s的范圍在01之間。 制動運行時，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即n1與n反向，s1 發(fā)電運行時，n高于同步轉(zhuǎn)速n1,s0. 根據(jù)轉(zhuǎn)差率可以區(qū)分異步電動機運行狀態(tài) 三、電勢平衡方程式定子繞組電勢平衡方程式定子繞組接到交流電源上，與電源電壓相平衡的電勢（壓降）包括： 主電勢（感應(yīng)電勢）： 定子繞組通入三相對稱交流電流時，將會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的主磁通，同時被定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組切割，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。 漏磁電勢（漏抗壓降） o 定子漏磁通：僅與定子繞組相匝鏈。 電阻壓降： 轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢 o 轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通的轉(zhuǎn)速 167。 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn) 167。 公式： 167。 o 轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢的有效值 167。 感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)差率正比。 對繞線式異步電機，轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)，相數(shù)計算方法同定子繞組的計算。 對于籠型轉(zhuǎn)子來說，由于每個導條中電流相位均不一樣，所以，每個導條即為一相，可見相數(shù)等于導條數(shù)即轉(zhuǎn)子槽數(shù)；每相串聯(lián)匝數(shù)為半匝即1/2。 注意轉(zhuǎn)子不動時（s=1)時的感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)是感應(yīng)電勢的關(guān)系。 轉(zhuǎn)子繞組的阻抗 o 由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，所以有轉(zhuǎn)子電流流過。 o 漏抗公式：。轉(zhuǎn)速越高，漏抗越小。 轉(zhuǎn)子繞組中的電流 o 轉(zhuǎn)子繞組短路，轉(zhuǎn)子電壓為0，感應(yīng)電勢全部加在轉(zhuǎn)子阻抗上 o 轉(zhuǎn)子回路方程： o 轉(zhuǎn)子電流：， 四、異步電動機的磁勢平衡定子繞組的磁勢 轉(zhuǎn)速： 轉(zhuǎn)子繞組磁勢 結(jié)論：轉(zhuǎn)子繞組的磁勢與定子繞組的磁勢轉(zhuǎn)速相同，在空間相對靜止。 激磁電流和激磁磁勢 o 產(chǎn)生主磁通所需要的電流稱為激磁電流； o 對應(yīng)的磁勢稱為激磁磁勢： 負載運行時，轉(zhuǎn)子繞組中有電流流過，產(chǎn)生一個同步旋轉(zhuǎn)磁勢，為了保持不變，定子磁勢除了提供激磁磁勢外，還必須抵消轉(zhuǎn)子磁勢的影響，即： 異步電動機全壓直接起動的危害從三相異步電動機固有機械特性的分析中知道，如果在額定電壓直接起動三相異步電動機，由于最初起動瞬間主磁通約減少到額定值的一半，功率因數(shù)又很低，造成了起動電流相當大而起動轉(zhuǎn)矩并不大的結(jié)果。再看對供電變壓器的影響，整個交流電網(wǎng)的容量相對于單個的三相異步電動機來講是非常大的。配電變壓器的容量是按其供電的負載總?cè)萘吭O(shè)置的，正常運行條件下，變壓器由于電流不超過額定電流，其輸出電壓比較穩(wěn)定，電壓變化率在允許的范圍之內(nèi)。若變壓器額定容量相對很大、電動機額定功率相對很小時，短時起動電流不會使變壓器輸出電壓下降多少，因此也沒有什么關(guān)系。電動機較大的起動電流引起電壓下降，對電動機本身有著不良影響，因電壓太低會使電動機起動轉(zhuǎn)矩下降很多，當負載較重時，電動機可能不能起動。但是，對于起動頻繁的電動機，過大的起動電流會使電動機內(nèi)部過熱，導致電機溫升過高，使電機繞組絕緣過熱而老化。電動機起動時，起動電流的大小為： IST = 由上式可見，降低起動電流有三種方法：；；。有時要求有大的起動轉(zhuǎn)矩；有時要求起動電流要小，有時上述兩個要求要同時滿足。顯然，即使是偶爾出現(xiàn)一次，也是不允許的。直接全壓起動的危害性主要有如下幾點：(1) 電動機在空載全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的5～7倍。(2) 電動機直接全壓起動時的大電流在電機定子線圈和轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生很大的沖擊力，會破壞繞組絕緣和造成鼠籠條斷裂，引起電機故障，大電流還會產(chǎn)生大量的焦耳熱，損傷繞組絕緣， 減少電機壽命。對于水泵類負荷來說，電動機全壓起動時，水流會在很短的時間內(nèi)達到全速，在遇到管路拐彎時，高速的水流沖擊到管壁上，產(chǎn)生很大的沖擊力，形成水錘效應(yīng)，會破壞管道。直接起動時電機速度上升很快，潤滑油往往不能及時到位，會引起軸承干磨，降低其使用壽命。電網(wǎng)諧波含量的增加，將導致電氣設(shè)備壽命縮短，網(wǎng)損加大，系統(tǒng)發(fā)生諧波諧振的可能性增加。(5) 直接全壓起動還會在高壓開關(guān)關(guān)合時產(chǎn)生陡度很大的操作過電壓，使定子繞組上電壓分布不均勻，對其絕緣造成極大的傷害。以上各點都會使設(shè)備增加停工臺時，影響生產(chǎn)的正常進行，增加維修費用。在這種情況下，大中型異步電動機的軟起動作為