基于matlab_simulink的异步电动机软起动控制系统的仿真

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1、第30卷第6期辽宁工业大学学报(自然科学版)Vol.30,No.62010年12月JournalofLiaoningUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)Dec.2010基于MATLAB/SIMULINK的异步电动机软起动控制系统的仿真朱延枫，耿大勇，王春霞，赵凤贤（辽宁工业大学电气工程学院，辽宁锦州121001）摘要：针对异步电动机直接起动会产生很大起动电流的特性，提出了一种基于PID控制原理的异步电动机软起动控制方法。利用MATLAB/SIMULINK对此闭环控制系统建立了仿真模型并进行了仿真实验。仿真结果表明采用PID控制的软起

2、动控制方法可以有效地限制异步电动机的起动电流，因此该控制方法是正确有效的。关键词：异步电动机；软起动；PID控制；仿真中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1674-3261(2010)06-0356-04SimulationofSoft-StartingControlSystemforAsynchronousMotorBasedonMATLAB/SIMULINKZHUYan-feng,GENGDa-yong,WANGChun-xia,ZHAOFeng-xian（ElectricEngineeringCollege,LiaoningUniversityofTechnology,

3、Jinzhou121001,China）Keywords:asynchronousmotor;soft-starting;PIDcontrol;simulationAbstract:Consideringtheverylargestartingcurrentbroughtbytheasynchronousmotorswhenbeingstarted,asoft-startingcontrolmethodforasynchronousmotorsbasedonPIDcontroltheorywaspresented.Thesimulationmodeloftheclosedloopcon

4、trolwasbuiltbasedonMATLAB/SIMULINKandsimulationwascarriedout.Thesimulationresultsexpatiatethatstartingcurrentoftheasynchronousmotorislimitedinvalidbyusingthesoft-startingmethodbasedonPIDcontrol,sothePIDcontrolmethodiscorrectandvalid.三相异步电动机因具有结构简单、运行可靠、MATLAB是一种功能强大，简单易学的仿真软维修方便、价格便宜、惯性小、响应速度快等优

5、点件，在科研教学及工程应用中显示出越来越强大的而被工农业生产广泛采用。但其直接全压起动电流优越性，并在电路电子分析，计算和设计等领域得大，且对电网的影响和对工作机械的冲击力都很到了广泛的应用。SIMULINK是MATLAB中的基大，因而必须采取一些技术措施对起动电流和冲击于框图的仿真平台，提供了各种仿真工具箱，其中[1]力加以有效控制，实现比较平稳的起动。在现有的模块可以方便地进行RLC电路、电力电子电路、[2]的诸多起动方式中，软起动以其控制方便、可反馈电机控制系统和电力系统的仿真。闭环控制、平滑性较好等优点引起了许多学者的重本文基于MATLAB/SIMULINK建立了异步电视，因此

6、对异步电动机软起动进行仿真研究无疑具动机软起动PID控制系统的仿真模型，并完成仿真有重要意义。实验。文献[3]在设计软起动控制电路中采用的是利收稿日期：2010-10-14作者简介：朱延枫(1977-)，女，辽宁北镇人，讲师，硕士。第6期朱延枫等：基于MATLAB/SIMULINK的异步电动机软起动控制系统的仿真357用反馈电流与设定电流的偏差来调整电动机的端α，并去触发三相交流调压电路中的6个晶闸管以电压，再利用该电压去调整晶闸管的触发角α，因实现对电动机起动过程的控制。此设计比较繁琐，并且也不易调整。文献[4]在设计VT1软起动控制电路中采用的是PI控制，取得了较为理~AVT4想的

7、控制效果，但其某些仿真模型设计比较麻烦，VT3如电流有效值计算模块，并且晶闸管触发脉冲产生M~B电路中考察的并不是电机起动电流有效值的限定VT63~VT5值Iref，检测到的电流的有效值Iback与晶闸管触发角~Cα的关系，而是含有比例系数，因此设计上也显得VT2比较麻烦。而本文在设计软起动控制电路中直接考虑Iref，Iback和α的关系，设计简单易懂，并且对于图1软起动主电路图Simulink相关模块库中的某些可以直接利用的模块三相交流电源加