基于单神经元PID控制器的异步电动机软启动器仿真.pdf

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1、·信息技术·唐小洪，等·基于单神经元PID控制器的异步电动机软启动器仿真基于单神经元PID控制器的异步电动机软启动器仿真唐小洪，王宏华(河海大学能源与电气学院，江苏南京210098)摘要：阐述了异步电动机软启动的基本控制原理，利用Matlab／Simulink仿真工具，建立了异步电动机软启动器系统仿真模型。在此基础上，进行了基于单神经元PID的异步电动机软启动器的仿真试验。仿真结果表明，单神经元PID控制技术能够较好地控制电动机启动过程中的电流实现限流启动，有效地降低启动过程大电流的不利影响，满足电动机软启动要求。关键词：软启动器；单神经元PID；仿真；限流启动中图分类号：TP391

2、．9文献标志码：B文章编号：16716276(2011)05-0079-03SimulationOfAsynchrOnOusMotorSoft-starterBasedonSingleNeuronPIDTANGXiao．hong．WANGHong—hua(CollegeofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China)Abstract：Thebasiccontrolprincipleofasynchronousmotorsoft—startisintroducedinthispaper．Witht

3、heMatlab／Simulinksimula—tiontool，asimulationmodeloftheasynchronousmotorsoft-startersystemisestablished．Onthisbasis，thesimulationexperimentoftheasynchronousmotorsoft-starterbasedonsingleneuronPIDispertormed．Simulationresultsshowthatthesimulationmodelcansimulatetherealsituationofthesoftstarter；Th

4、issingleneuronPIDcontroltechnologycanbeusedinthissystemtoefectivelyre·ducethenegativeimpactofstartingtheprocesstomeettherequirementsofsoft—starter．Keywords：soft—starter；singleneuronPID；simulation；limitedcurrentstart-upI,~1'r-二一(1)0引言√(R■ltLr)+∞(，+，J，)自从交流异步电动机应用以来，其启动问题一直备受：坠f21关注。当采用直接启动时，由于其启

5、动电流较大，往往会。№+卜+L'lr)1一引起电网电压跌落，从而影响其他用电设备的正常运行；启动瞬间造成的机械冲力会影响机械传动部件和电动机式中：R，R分别为定子每相电阻、折合到定子侧的转子本身的使用寿命；另外，对于频繁启动的电动机，冲击电流每相电阻；。分别为定子每相漏感、折合到定子侧的会导致电动机局部温升，从而使电动机过热，降低电动机转子每相漏感；，09，分别为定子相电压、供电角频率；的使用寿命。因此，以降低启动电流以保证设备稳定运行，s分别为极对数、转差率。为目标，各种降压启动设备不断涌现，如定子串电阻或电从式(1)、(2)可知，电动机启动时(s=1)，启动电流抗启动、星形．三角

6、形启动、自耦变压器启动等。比较大，通常为额定电流的4～7倍，则可以通过降压启动随着电力电子技术和控制技术的发展，国内外相继研的方式，来降低其启动电流。当定子相电压降低时，启动发出新型的电子式软启动器，用于异步电动机的启动控电流随电压成正比降低。同时，启动转矩也随电压的平方制。电子式软启动器，以电力电子器件(如晶闸管)组成成正比下降，可能会导致启动转矩不够的问题。因此，通调压装置，结合先进控制理论，实现电动机降压启动的无常降压限流启动须视负载的大小，使启动电流在(0．5—级调节，并且根据不同的启动控制算法实现各种新型启动4)之间调整，以获得最佳的启动效果⋯。控制方式，以达到降低启动电流

7、，保护设备稳定运行的软启动器的主回路如图1所示，采用三相交流调压目的。电路的Y型连接方式，将6只3组晶闸管两两反并联串接在三相电源和电动机定子回路上，通过改变晶闸管的1异步电动机软启动器控制原理导通角的方式，根据预定的方案来调节电动机定子电压，实现三相异步电动机的无触点降压启动控制。当启根据电机学原理，在忽略磁饱和、空间和时间谐波以动完成后，旁路接触器KM闭合，将所有晶闸管短接，使及铁损、励磁电流的条件下，可以导出三相异步电动机的电动机直接投入电网运行，以