焦志刚[1]2006年在《交流异步电动机软起动器的研究》文中指出为了减小交流异步电动机起动过程中对电网的冲击、消除由于传统降压起动设备的有级触点在切换过程中对电机的冲击、提高电机的起动特性，本文对基于电力电子技术的电机软起动进行研究。本课题以C504单片机和双向可控硅为核心，采用双闭环控制实现交流异步电动机平稳软起动，根据起动电流变化，实时调整双闭环控制策略，自动调节电动机起动电流。介绍了本软起动器的特点、控制原理、硬件电路设计和软件设计、系统抗干扰设计等。经过实验调试，达到了交流异步电动机起动性能的要求，在保障降低交流异步电动机起动电流的前提下，实现了交流异步电动机的可靠平稳软起动
韩杰[2]2008年在《基于现场总线的异步电动机综合控制系统研究》文中研究表明随着经济的发展,许多行业的生产规模越来越大,使用高压电机的数量越来越多,范围也越来越广。众所周知高压异步电动机直接起动存在着诸多的弊端;电机轻载运行时,功率损耗增大,效率和功率因数都将大大降低;多台异步电动机运行时,上位机与控制器之间的通信比较复杂。因此对异步电动机实施有效的控制,避免电机对电网造成冲击,保证电机的节能运行,使上位机对电机的群控具有十分重要的意义。本文首先介绍了高压异步电动机软起动节能控制以及现场总线技术在国内外发展的现状。分析了异步电动机在起动过程中电流和转矩的变化情况。介绍了晶闸管调压电路的原理以及目前软起动器的起动方式,本文采用晶闸管调压方式。利用MATLAB搭建了高压异步电动机软起动控制的仿真模型,对限流和电压斜坡软起动控制方式分别进行仿真。仿真结果表明软起动控制可以有效地减小高压异步电动机的起动电流,使电机平稳起动。其次,分析了异步电动机的损耗和功率。研究了异步电动机功率因数角的变化规律,功率因数角对晶闸管输出电压的影响以及功率因数角的检测方法,提出了异步电动机在轻载或空载运行时功率因数角闭环节能控制策略。利用MATLAB搭建了异步电动机节能控制的仿真模型,并进行了仿真。仿真结果表明,采用功率因数角闭环控制节能效果明显。再次,研究了晶闸管串联技术的核心问题,静态均压和动态均压问题。利用PSPICE搭建了晶闸管串联的仿真模型,并对未采用均压电路和采用均压电路进行了仿真。经大量的仿真确定了均压电路的参数。仿真结果表明,采用此均压电路可以解决串联晶闸管存在的电压不均匀问题,很好地完成多个晶闸管串联均压。最后,对6kV的高压异步电动机控制系统进行了软件、硬件的设计。硬件部分主要对电流电压检测电路,同步信号检测电路,电流电压过零检测电路,CAN总线接口电路等进行了设计。软件部分论述了整体设计,给出了主流程图,对调压软起动模块,节能模块,CAN通信模块等模块的编程思想和主要实施手段进行了说明。对上位机监控界面进行了设计。
杜学东[3]2006年在《全数字电子软起动器设计与研究》文中研究表明本文针对叁相交流异步电动机的传统起动方式的缺陷、叁相交流异步电动机的故障诊断和综合智能保护以及根据需要进行灵活设定和修改参数等问题，提出了全数字电子软起动器的智能控制策略。文章从最基本的电动机的控制理论知识、晶闸管的触发原理和单片机的基础知识入手，深入浅出地分析和研究了全数字电子软起动器的硬件电路设计和软件中算法的设计实现问题。硬件电路设计中全面地考虑了现在以及未来软起动器要实现的功能，无论从电路原理的设计还是PCB板的布置都一次性的考虑进去；软件设计中采取面向对象或模块化的程序设计方法，并且用单片机C语言编写，大大增加了可读性。这样在以后的产品升级换代中，在硬件上不用改变，只在软件上不断增加新的功能。 全数字电子软起动器的硬件部分主要是电流电压检测模块、晶闸管的触发及其驱动模块、电动机智能保护模块、数字键盘设定及汉字液晶显示模块；全数字电子软起动器的软件部分主要是如何根据需要准确及时的触发晶闸管，把晶闸管的触发角控制在可控的范围内，从而提高了软起动器的可靠性、稳定性和准确性。然后根据异步电动机所带负载的不同，设计了斜坡电压起动控制模式、限流起动控制模式和突跳力矩起动控制模式；同时设计了完备的电动机保护功能以及故障诊断显示和数字键盘设定参数的功能。 实践证明，这几种控制方案、综合智能保护功能和参数的数字化设
张臻[4]2013年在《基于DSP的异步电动机分级变频软起动器的研究》文中进行了进一步梳理叁相鼠笼型异步电动机因其结构简单、运行可靠、价格便宜、维修方便及体积小等优点在生产和生活中得到广泛应用。由于直接起动往往会产生过大的起动电流而造成对传动系统及电网的冲击，通常对于大容量电动机采取软起动器等辅助起动装置。随着各领域生产机械的不断发展与更新，对于电动机的起动性能要求越来越高，传统的单纯降压起动由于起动转矩过小而不能够适应生产发展的要求。本文通过对电动机数学模型的分析，提出了一种提高电动机起动转矩的新方法——分级变频软起动控制。即利用晶闸管斩波技术进行分级变频，以降压降频的方式实现减小起动电流同时提高电动机起动转矩的重载软起动。通过对分级变频理论的深入分析，确定了各子频率与原始信号的相位角关系，并进一步分析了各子频率下相与相之间的相位关系，并通过理论与仿真分析，找出了电动机获得最大电磁转矩的最佳相位组合及各子频率下的最优触发角。以此为根据对分级变频软起动过程过渡频率进行选择，实现叁相异步电动机的分级变频软起动。利用Matlab/Simulink搭建了控制系统模型，对分级变频软起动进行仿真实验，并与其它起动方式进行对比，验证了理论分析的正确性及分级变频软起动在重载起动方面所具有的优势。最后，本文根据理论分析设计并研发了具有分级变频功能的软起动器，并进行了相关的实验研究。实验表明该软起动器满足重载起动情况下减小起动电流，同时提高转矩的起动要求，控制效果良好，再次验证了分级变频软起动的可行性。
龚勋[5]2009年在《叁相异步电动机软起动策略研究与起动器装置设计》文中提出叁相异步电动机的平稳起动与制动是提高电动机寿命、减小对电网和设备冲击的重要因素,长期以来,电动机的起动及制动一直是广大厂家及机电工程师研究的一项重要课题。首先通过调研软起动器现状和起动控制策略,本文对叁种最新的异步电动机软起动方式—晶闸管移相调压起动,大功率IGBT斩波调压起动和叁相全控桥PWM变频起动方式进行了理论分析和对比。重点分析了晶闸管移相调压电路的工作状态,晶闸管脉冲触发方式,IGBT斩波调压器输出与输入的近似线性关系和谐波抑制原理,对于叁相全控桥PWM变频起动,分析了其PWM脉宽调制控制波形的产生方法,等效基波信号的变化规律等。其次在叁种方法的基础上,本文提出了叁相异步电动机电子软起动器设计方案,给出了系统的详细硬件结构和软件流程,为软起动器的设计提供了一种新的思路。软起动器以双AT89C52单片机为主控制器,采用晶闸管移相调压和IGBT斩波调压两种起动控制方式,装置的LCD可同时显示系统的功率因数、线电压、线电流、电机转速等。软起动器系统设计包括硬件设计与软件设计两部分;硬件设计从信号的产生,转换到信号的处理,主要包括数据采集、系统过流保护、故障检测、人机接口电路设计等;软件设计主要包括调压起动、限流起动、上位机与下位机并行通讯程序、模拟/数字转换程序、故障及保护环节程序设计等。最后对叁种起动方式进行了实验和仿真,说明采用叁种降压起动方式可有效改善叁相异步电动机起动性能,对叁种起动方式进行对比,证明了电子软起动器系统研发的实用性和可行性。
杨国良[6]2011年在《直接转矩控制在异步电动机软起动中的应用研究》文中提出异步电动机在我国应用广泛，在我国工农业生活中占据着不可替代的地位。但异步电动机的起动时带来的问题则在其应用之初就一直受到关注。随着现代工矿企业对自动化生产的要求越来越高，传统的软起动控制方式显示出了它的先天性不足。而直接转矩控制作为最新的电动机控制理论，其在软起动中的应用也一定会有不俗的表现。本文阐述了异步电动机的起动原理，总结了目前工矿企业生产中仍在广泛使用的控制方法，并将直接转矩控制这种新型控制方法运用到异步电动机软起动中。搭建了电压斜坡软起动和直接转矩控制软起动模型，通过和这种传统控制方式的比较发现，直接转矩控制软起动不仅可以有效的抑制转矩脉动保护拖动设备，而且转矩提升迅速、转速平稳上升，可以说在动静态性能上都要优于电压斜坡起动，这对以后发展重载软起动和大功率软起动器也是一种启发。在文章最后设计了基于DSP2812芯片的软起动控制器的硬件电路和软件流程，并对其中的一些模块进行了测试。
张胜[7]2009年在《晶闸管控制异步电机软启动器的研究》文中研究指明由于异步电动机尤其是中高压异步电动机直接起动时起动电流很大,为了限制其起动电流,本文提出了晶闸管交流调压软起动控制方案,并对中高压异步电动机的晶闸管交流调压软起动的系统组成和工作原理进行了分析。重点对中高压异步电动机的起动特性进行了讨论和分析,根据电动机的等效电路,推导出起动电流、起动转矩的表达式,给出了限流软起动及斜坡升压软起动相结合的具体实现过程。本文利用AT89C51组成的CPU系统,研制了性能优良、操作简易、界面清晰的叁相异步电动机软起动器,给出了系统的硬件结构、软件设计思想,并对硬件涉及到的器件功能,控制电路做了详细的介绍,具有较强的实用性。此外,文中对中高压异步电动机晶闸管交流调压软起动的主电路、控制系统硬件进行了设计,详细给出了各部分硬件组成的电路图,建立了异步电动机晶闸管交流调压软起动的MATLAB／SIMULINK仿真模型,对软起动的控制方式进行了仿真研究。仿真结果表明,限流软起动的控制方法可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。
姜海松[8]2007年在《基于DSP的异步电动机节能软起动器的研究》文中研究指明电机直接启动时产生几倍于额定电流的冲击电流，不仅对电网造成不良影响，而且严重的影响电机的使用寿命。为了改善电机的启动特性，在电机领域采用由晶闸管控制的电机软启动器，基于电机软启动器的优良特性，本文提出了一种基于高速数字处理器TMS320LF2407A的高性能的异步电动机软起动器。异步电机在轻载运行时，功率损耗增大，功率因数和效率都大大降低，造成了大量电能的浪费。本文从理论上分析了影响损耗的各种因素，提出了降压节能方案，然后进行了相关实验验证方案效果。本文利用MATLAB搭建了软起动器系统的仿真模型，对软起动的控制方式进行了仿真研究。仿真结果表明该软起动器系统可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。本文同时也阐述了晶闸管调压电路及软起动器主电路的工作原理、软起动器的硬件结构和功能以及软件设计。利用TMS320LF2407A和89S52组成的双CPU系统，研制了性能优良、操作简易、界面清晰的叁相异步电动机软启动器，本文给出了系统的硬件结构、软件设计思想和相关的实验曲线。实验证明，系统具有良好的控制特性。
白淙宇[9]2016年在《基于异步电动机软起动装置控制系统的研究》文中研究指明进入21世纪以来,人类的生产生活发生了巨大的变化,异步电动机也为发生的变化作出了巨大的贡献。随着电力电子技术的日趋成熟,异步电动机的起动技术也越来越受到广大学者的关注,直接起动以及传统的降压类起动技术已经不能满足日益增长的生产需求,为了获得更小的起动电流和较大的起动转矩,本文提出了以离散变频理论为核心的异步电动机晶闸管软起动控制技术。论文首先介绍了直接起动的弊端以及优选起动方案的宗旨,即减小起动电流和调整起动转矩,简单描述了软起动装置的历史沿革和发展历程,详细分析了降压类和变频类软起动装置的优缺点。通过对异步电机理论的学习和晶闸管调压原理的分析,得到了降低起动频率可以提升起动转矩的结论,浅析了几种常用的软起动装置的起动方式,提出了采用离散变频起动方式的优势。论文详细阐述了离散变频理论,通过有选择性触发晶闸管,规律地控制工频电源正负半周波通过或截止的触发策略,可以获得更好的起动性能。本文第叁章利用MATLAB仿真软件中的SIMULINK工具箱分别搭建了直接起动、工频软起动以及离散变频软起动叁种模型,通过示波器将叁种模型的起动电流和起动转矩进行了对比,发现离散变频软起动更有利于减小起动电流和提高电动机的起动转矩,对电网冲击更小。论述了采用美国Microchip公司芯片去进行离散变频软起动控制系统的硬件电路设计,其中包括系统整体结构,主电路设计,检测电路,触发电路,通信电路和显示电路的设计。本文介绍了系统软件程序设计和编程策略流程图,最后通过现场调试和实验证明该算法是有效可行的。与传统软起动装置相比,本系统具有以下优点:硬件电路简单、体积小,系统运行稳定可靠、起动电流小等特点。用户可以方便地在显示板控制电机起停等功能,从而广泛地应用到工业、农业等众多传动领域,具有一定的应用价值。
林国艳[10]2006年在《异步电动机软起动器的研究》文中进行了进一步梳理为了减小异步电动机起动过程中对电网的冲击、消除传统降压起动设备的有级触点控制对异步电动机的冲击、改善异步电动机的起动特性,本文对基于电力电子技术的电动机软起动进行研究。 由于软起动器所具有的优点及其它控制设备无法比拟的性价比,使得软起动器的应用前景十分广阔。加上现在国内电力供应紧张,软起动器在节能方面有突出的表现。因此软起动器拥有十分广阔的市场。但是在国内软起动器市场,以国外产品居多。国外产品质量高,但是价格昂贵,性价比不高,在国内彻底普及有困难。针对该现状,本文设计出一种以DSP-TMS320LF2407A为核心低价格,高性能的异步电动机软起动器。 本软起动器采用晶闸管调压方式,采用模块化设计思想,通过改变晶闸管的触发角来实现对定子两端的电压的调节。从而实现了异步电动机电压斜坡起动、限流起动、软停车等功能。 本文利用MATLAB搭建了软起动器系统的仿真模型,对软起动的控制方式进行了仿真研究。仿真结果表明该软起动器系统可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。本文同时也阐述了晶闸管调压电路及软起动器主电路的工作原理、软起动器的硬件结构和功能以及软件设计。 该软起动器操作方便简单,智能化程度高,能够及时跟随电机负载的变化,使电机顺利起动。经过实验调试,基本上达到了改善鼠笼式异步电动机起动性能的要求,在保障降低异步电动机起动电流的前提下,使电机能够平稳可靠起动。
参考文献：
[1]. 交流异步电动机软起动器的研究[D]. 焦志刚. 苏州大学. 2006
[2]. 基于现场总线的异步电动机综合控制系统研究[D]. 韩杰. 哈尔滨工程大学. 2008
[3]. 全数字电子软起动器设计与研究[D]. 杜学东. 太原理工大学. 2006
[4]. 基于DSP的异步电动机分级变频软起动器的研究[D]. 张臻. 西安科技大学. 2013
[5]. 叁相异步电动机软起动策略研究与起动器装置设计[D]. 龚勋. 大连理工大学. 2009
[6]. 直接转矩控制在异步电动机软起动中的应用研究[D]. 杨国良. 辽宁工程技术大学. 2011
[7]. 晶闸管控制异步电机软启动器的研究[D]. 张胜. 西安理工大学. 2009
[8]. 基于DSP的异步电动机节能软起动器的研究[D]. 姜海松. 大连理工大学. 2007
[9]. 基于异步电动机软起动装置控制系统的研究[D]. 白淙宇. 辽宁科技大学. 2016
[10]. 异步电动机软起动器的研究[D]. 林国艳. 大连理工大学. 2006
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