全控型兩相斬波調(diào)壓軟起動器的研究.pdf

1、三相交流異步電動機(jī)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中。但是其相應(yīng)的軟起動方式普遍存在著體積較大、笨重、故障率高、維修不便的問題，并且無法實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速起動，存在二次沖擊電流，造成三相交流異步電動機(jī)在起動過程中轉(zhuǎn)矩脈動嚴(yán)重，電動機(jī)振動和熱功率較大，導(dǎo)致繞組溫度迅速升高，電動機(jī)的運(yùn)行效率較低。電動機(jī)在起動時的起動電流可以達(dá)到額定電流的4～8倍或者更高，過大的起動電流還會影響到并聯(lián)的其他用電設(shè)備，對電網(wǎng)安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。因此，研究新型的軟起動器降

2、低電動機(jī)起動時的起動電流、增大起動轉(zhuǎn)矩，減少對電網(wǎng)的影響具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。
　　為了解決這些問題，本文的主要研究工作圍繞以下幾個方面展開。
　　1)根據(jù)交流異步電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與定子電壓、電源頻率之間的關(guān)系。通過對目前常用的軟起動方式逐一分析其工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)等，發(fā)現(xiàn)這些傳統(tǒng)的軟起動方式都存在起動調(diào)速過程不連續(xù)的有級起動，帶來較大沖擊電流的問題，且起動過程中有較多的電能損耗。重點(diǎn)介紹了目前應(yīng)用比較廣泛的晶閘管調(diào)壓軟

3、起動器的主要原理、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作方式、觸發(fā)脈沖控制方式等。發(fā)現(xiàn)晶閘管調(diào)壓軟起動雖然起動過程中的電能損耗較少，能基本實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，但由于其通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角來調(diào)節(jié)電壓，因而其觸發(fā)脈沖控制方法很復(fù)雜，而且定子電流連續(xù)性很差，波形畸變很嚴(yán)重，諧波含量較高，交流異步電動機(jī)在起動時抖動很大，容易引起保護(hù)裝置誤動作。
　　2)設(shè)計(jì)了一種以全控型器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)來實(shí)現(xiàn)交流斬波調(diào)壓

4、的軟起動器。IGBT的觸發(fā)脈沖周期遠(yuǎn)小于工頻周期，交流電機(jī)起動電流雖然有較小的脈動，但是可以連續(xù)，諧波含量較低，起動轉(zhuǎn)矩脈動分量也大大減小;無級調(diào)壓，有效降低沖擊電流，起動也更加平穩(wěn)。另外，IGBT的觸發(fā)脈沖不需要關(guān)聯(lián)三相母線電壓的相位，也不需要檢測過零點(diǎn)，其通過調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的占空比來調(diào)節(jié)電壓，不需要計(jì)算觸發(fā)角，控制算法和實(shí)施方法都比較簡單。并通過建立MATLAB仿真模型驗(yàn)證了這種設(shè)計(jì)的可行性。
　　3)為了節(jié)約成本，利用三相交流