大容量异步电动机磁控软起动建模与仿真

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第4期广西电力47探讨；§大容量异步电动机磁控软起动建模与仿真。。崎。ModelingandSimulationofMagneticControlStartingforLargeCapacityAsynchr0n0usMtors黄秋萍，陈柏超，余梦泽HUANGFQiu—ping。CHENBai—chao，YUMeng-Ze(武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072)摘要：选择适当的起动方式对电机起动有着重要的意义。采用磁控软起动方式起动大容量异步电机具有明显优势。

2、文中主要介绍了异步电机磁控软起动的基本工作原理，进行了MATL／SIM【Ⅱ，INK仿真所需电机模型参数的计算；并且提出用6只两两相连的饱和变压器组建模型来表示三相阀式可控电抗器，在此模型的基础上搭建了异步电动机软起动的MAT_LAB／SI~fJLINK仿真电路。仿真电机磁控软起动的成功，改善了起动性能，为软起动所使用的磁阀式可控电抗器的设计提供了判断依据。关键词：大容量异步电动机；软起动；磁阀式可控电抗器；参数计算；MATL／sIM【Ⅱ，INK仿真中图分类号：TM343；TM301．2文献标识码：A文章编号：1671—83

3、80(2007)04—0047—041引言行仿真结果分析，为软起动所使用的磁阀式可控电抗器的设计提供判断依据。三相异步电动机由于其结构简单、运行维护方便、机械性能好、效率高且成本低等优点，广泛应用2起动方法分类及比较于国民经济各个领域。随着国民经济的迅猛发展，软起动是相对于硬(直接)起动而言的，一般分市场需求设备的规模不断增大，使用中压异步电动为有级软起动和无级软起动2类。机的数目也越来越多，单机容量也越来越大。传统的软起动都是有级的，如星／角变换起动、异步电动机在空载全压直接起动时，起动电流自耦变压器起动、定子串电阻或电

4、抗起动、延边三角将达到其额定电流的4～7倍，严重的情况下，可能形起动等。这些起动方式起到了一定的限流作用，达到10倍以上；起动转矩亦会是其额定转矩的1～但无法对电机的起动电压进行连续调节，因而导致2倍。对于中大容量电动机，这样大的起动电流对电机起动时仍然存在较大的冲击电流，存在转矩突电网的冲击非常严重，使得电网电压显著下降，影响变、接触器接触点容易损坏等问题，对电网的影响仍到接在同一电网上的设备正常工作；严重时甚至引然很大。起电网过负荷跳闸，从而对一些生产连续性比较高随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技的行业造成重大损

5、失。同时，过大的起动电流对电术的进步，无级软起动也得到了很大的发展。主要机本身及所带负载造成巨大冲击HJ，缩短电动机使有定子串液阻变电阻软起动、串联晶闸管软起用寿命。动、变频起动等。因此，减少中大容量电动机起动时对电网的影在这些无级软起动方式中，串液阻／热变电阻软响，选择适当的起动方式相当重要。采用磁控软起起动成本低，但是由于其存在体积大，笨重，对环境动方式起动大容量异步电机在同类起动产品中具有要求高，耗能大、重复性差等缺点，发展前景不乐观；较大的发展前景。本文着重研究高压大容量电动机串联晶闸管软起动具有串液阻变电阻软起动

6、不的参数计算，建立磁阀式可控电抗器的MATLAB／可比拟的优势，然而由于电力电子器件的应用，存在SIMULINK模型，搭建电动机起动的仿真线路，进谐波含量较大，高压晶闸管串、并联的均压、均流收稿日期：2007—03—09；修回日期：2007—06—12维普资讯http://www.cqvip.com广西电力2007年第4期等问题；变频软起动的技术优势是无与伦比的，然而由于其价格高、维护保养较困难，因此不适合在我国大量推广应用。文献[3][4]中提出了一种新型电抗器——磁阀式可控电抗器，建立了它的数学模型，并分析了其工作特性

7、，指出该电抗器可以广泛应用于电网作为调节图2MCR控制回路等效电路图3MCR简化电路电压之用。将其应用于电机的软起动中，即为磁控软起动。磁控软起动兼有高压晶闸管软起动的装置性图2，图3中e为电源电势，产生交流磁感应电能和高压液阻软起动的价格优势，有可能成为国内动势，eK为控制电源，产生直流磁感应电势，i为工乃至国外高压软起动装置市场上的主流产品J。作回路电流，iK为控制回路电流。忽略工作绕组电3MCR型软起动装置工作原理阻，在正弦电压和控制电流iK的作用下，可控电抗器中的磁感应强度B1和B2的波形为正弦波和直磁控软起动是从

8、定子串电抗软起动衍生出来流Bd的叠加，B1得到加强，B2减弱。的，是一种基于新型磁阀式可控电抗器(Magnetic—controlledReactor，MCR)的新型软起动装置。在起B／A·m一L／动过程中，通过控制直流励磁绕组的电流改变铁芯--_一(B／＼lB：的饱和程度，从而改变起动的电抗值，限制了