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1、第9卷第2期兰州石化职业技术学院学报Vo.l9No.22009年6月JournalofLanzhouPetrochemicalCollegeofTechnologyJun.,2009文章编号:1671-4067(2009)02-0032-03电机软启动器的MATLAB仿真分析郭斌(兰州石化职业技术学院电子电气工程系,甘肃兰州730060)摘要:软启动器是一种用于控制鼠笼式异步电动机的新设备,具有传统启动方法无法比拟的优势。软启动器一般以大功率双向晶闸管构成交流调压电路,通过控制晶闸管的触发角来调节输出电压。
2、就软启动中使用的大功率双向晶闸管三相交流调压电路的特点进行分析与普通启动方式进行比较,并用MATLAB进行仿真。关键词:异步电机;软启动器;MATLAB中图分类号:TM3433文献标识码:A[3]异步电机降压启动目前应用较为普遍的有:串电定子两端电压成正比。同时在电动机启动时,由阻或串电抗启动、Y-启动、自耦变压器降压启动等于定、转子电流比额定电流大很多,使得漏磁路中的[1]方法。这些传统降压启动方法在很大程度上缓解铁磁部分发生饱和,X1和X2变小,启动转矩Tst与了大容量电机在相对较小容量电网上启动时的矛盾,启动电流Ist变大。因此电机启动时
3、,如果将电压直但它们只是降低启动电流冲击,并没有从本质上解决接加到定子两端,将产生极大的冲击转矩和冲击电问题。近些年来,随着电力电子技术的发展,使无电流,对设备很不利。所以采取降低定子两端电压的弧开关和连续调节电流成为可能。为电机的启动提方法,此时启动电流按比例减小,启动转矩按平方减[2]供了全新的思路,从而出现了电机软启动技术。软小。软起动器就是根据该原理进行设计的,采用的启动器是一种用于控制电动机的新设备,集电机软起是晶闸管交流调压电路,降低加在定子两端的电压,动、软停车、节能、多种保护功能于一体的新型电机控从而减小启动电流。然后逐渐升高电压值,使异步制装置。与一般
4、降压启动相比,软启动起动时间短,电动机平稳启动。改变输出电压可实现恒流启动。电动机软启动器一般以大功率双向晶闸管构成交流调压电路,通过控制2软启动器的工作原理晶闸管的触发角来调节晶闸管调压电路的输出电压,[4]从而实现电动机的无触点降压软启动。软启动器采用了图2所示的主电路。在电源和异步电动机之间接入反并联的晶闸管(与双向晶1电机启动控制的理论闸管等效)调压电路。通过改变晶闸管的触发角来改变电动机定子两端电压,进而改变电机的转速和根据电机学原理,启动时,S=1,因此启动电流和定子电流等物理量。晶闸管控制方式为相位控制,启动转矩分别为:即通过控制晶闸管的导通角来达
5、到调压的目的。23U1RrTst=22(1)2f1[(R1+R2)+(X1+X2)]U1U1Ist==(2)Z22k(R1+R2)+(X1+X2)由式(1)、式(2)可知,在转速或转差率一定时,启动转矩与定子两端电压平方成正比,启动电流与收稿日期:2008-03-19基金项目:兰州石化职业技术学院科教基金(K06-2).图1电机软启动系统框图作者简介:郭斌(1980-),男,河南焦作人,助教,硕士生郭斌电机软启动器的MATLAB仿真分析33图2电机软启动系统主电路图3电机定子绕组串电抗降压启动电路仿真图图3是电机定子绕组串电抗
6、降压启动电路仿真3软启动器负载端电压的MATLAB[6]图,由电源模块、电机模块、常量输入模块、有效仿真计算测量模块、电压/电流测量模块、示波器、RL组成。模块参数设定:根据电压有效值定义,软起动器的交流调压电1)电机模块:5HP;路输出电压(频率为50Hz)的有效值为:2)电源模块:Peakamplitude设置为220*sqrt(2);12U0=UA(t)d(t)(3)3)常量输入模块:设置为11.87(电机转矩);4)其它模块采用默认设置。式中UA=2U2sint(4)设置仿真开始时间为0s,结束时间为1s,采用稍作变化,得到:Ode23t
7、b算法。1/2U0=/(2U2sint)d(t)(5)Simulink仿真结果,如图4所示。/[5]给出MATLAB运算程序:symsU2U02U01U0aphaomega;tT=1/50;omega=100*p;iu=sqrt(2)*U2*sin(omega*t);U0=1/(pi/omega)*int(u^2,,tapha/omega,pi/omega);U0=simple(U0);U0=U0^(1/2)(a)电流波形程序运行后得到:U0=((pi+cos(apha)*sin(apha)-apha)*U2^2/pi)
