交流电动机减压软起动

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1、武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书摘要三相交流异步电动机因其结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉等优点而广泛应用于商业、工农业生产、国防和日常电气设备中。随着现代工业技术和生产工艺的发展，人们对电机的起动控制要求越来越高。传统的降压起动方式因不能真正消除电流冲击，已经无法满足工业生产的需要。软启动器的问世则解决了上述难题，他平滑了电机的起动过程，消除了电流冲击，真正实现了电机的无级起动控制。本文利用MATLAB软件进行了系统仿真。掌握了电机在不同起动方式下电流、电压和转矩参数的变化规律。仿真结果验证了设计思路的正确性，为以后的软硬件设计打下了理论基础。关键字：异

2、步电机软启动MATLAB5武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书目录1.设计任务及要求32.设计原理32.1传统软起动方式及适用场合32.2晶闸管软起动器的性能42.3软起动器的运行方式及选型42.4电动机软起动器的几种起动方式63.设计方案84.设计方案的输出波形95.心得体会15参考文献165武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书交流电动机减压软起动系统仿真1.设计任务及要求电机参数为：额定电压=380V、频率、定子电阻=0.435、额定功率=2.2KW、定子自感=0.002mH、转子电阻=0.816、额定转速=1420rpm、转子自感＝0.002mH、级对数

3、＝2、互感＝0.069mH、转动惯量=0.19kg·m2。要求完成的主要任务:（1）设计软起动器原理图；（2）建立软起动器仿真模型；（3）仿真得出软起动与全压起动输入电压有效值、电动机电流瞬时值、转速变化曲线。2.设计原理2.1传统软起动方式及适用场合降压启动的目的是减小启动电流,但它同时也使启动转矩下降.对于重载启动，带有大的峰值负载的生产机械,就不能用这种方式启动。传统的降压启动有以下几种方法：(1)星形/三角形转换器：这种方法适用于正常运行时定子绕组采用△接法的电动机。定子有6个接头引出，接到转换开关上，启动时采用星形接法，启动完毕后再切换成△接法。启动电压较运行电

4、压降低了3倍。这种启动设备的优点是启动设备简单，启动过程中消耗能量少。(2)自耦变压器降压启动：自耦变压器高压边接电网，低压边接电动机，一般有几个分接头，可选择不同的电压比，相对于不同启动转矩的负载，在电动机启动后再将其切除。其优点是启动电压可以选择，如0.65，0.8或0.9UN，以适应不同负载的要求。缺点是体积大，重量重，且要消耗较多有色金属，故障率高，维修费用高。(3)磁控软启动器：磁控软启动器是利用控磁限幅调压的原理，在电动机启动过程中电压可由一个较低的值平滑地上升到全压，使电动机轴上的转矩匀速增加，启动特性变软，并可实现软停车。但其起控电压在200V左右，用户不

5、可调整，会有较大的电流冲击，且体积较大。(4)串联电抗器：对于高压电机，可在定子线路中串联电抗器或水电阻实现降压启动，待启动完成后再将其切除。但电抗器成本高。(5)串接频敏变阻器：对于绕线式异步5武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书电动机，可在转子绕组串接频敏变阻器启动，待启动完成后再将其切除，但频敏变阻器成本高。（6）电解液液阻限流的软启动：液阻是一种由电解液形成的电阻，它导电的本质是离子导电。其阻值正比于二块电极板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都便于控制，且液阻的热容量大。液阻的这两大特点(阻值可以无级控制和热容量大)，恰恰是软启动所需要的，加上

6、另一个十分重要的优势即低成本，使液阻软启动得到了广泛的应用。但基于液阻限流，液阻箱容积大，且一次软启动后电解液通常会有10℃～30℃的温升，使软启动的重复性差；移动极板需要有一套伺服机构，移动速度较慢，难以实现启动方式的多样化；液阻软启动装置液箱中的水，需要定期补充。电极板长期浸泡于电解液中，表面会有一定的锈蚀，需要作表面处理(一般2～3次/年)；液阻软启动装置不适合放置在易结冰或颠簸的环境中。2.2晶闸管软启动器的性能(1)晶闸管软启动装置采用电力电子集成电路，由PLC或单片机数字控制的调压(电流)节能的电机软启动设备。它主要是串接在电机电源回路中，实时控制电动机的启动

7、电压或电流，由此起到调整电机的启动力矩，实现电机的软启动。电子软启动可以满足电动机软启动、软停机及运行过程中功率因数自动调节。一般的电子软启动器都适用于三相220V～660V电压等级，具有比较完善的故障检测功能，能在运行过程中检测任何异常状态，并通过不同的指示灯显示各类故障，配套相应的晶闸管主回路及RC吸收单元可组成一高性能的电动机软启动控制器，并能适用于任何负载场合的电动机的控制。它是接在三相交流电源与三相交流电动机之间的电力电子装置。(2)晶闸管软启动的技术性能主要包括：一是根据电机的硬性特性的要求，可分别独立设定电机的软