全控型兩相斬波調壓軟起動器的研究.pdf

1、三相交流異步電動機廣泛應用于工農業(yè)生產和日常生活中。但是其相應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，并且無法實現無級調速起動，存在二次沖擊電流，造成三相交流異步電動機在起動過程中轉矩脈動嚴重，電動機振動和熱功率較大，導致繞組溫度迅速升高，電動機的運行效率較低。電動機在起動時的起動電流可以達到額定電流的4～8倍或者更高，過大的起動電流還會影響到并聯的其他用電設備，對電網安全運行構成威脅。因此，研究新型的軟起動器降

2、低電動機起動時的起動電流、增大起動轉矩，減少對電網的影響具有重要的經濟價值和社會意義。
　　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)根據交流異步電動機電磁轉矩與定子電壓、電源頻率之間的關系。通過對目前常用的軟起動方式逐一分析其工作原理、優(yōu)缺點等，發(fā)現這些傳統的軟起動方式都存在起動調速過程不連續(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。重點介紹了目前應用比較廣泛的晶閘管調壓軟

3、起動器的主要原理、電路拓撲結構、工作方式、觸發(fā)脈沖控制方式等。發(fā)現晶閘管調壓軟起動雖然起動過程中的電能損耗較少，能基本實現無極調速，但由于其通過調節(jié)觸發(fā)角來調節(jié)電壓，因而其觸發(fā)脈沖控制方法很復雜，而且定子電流連續(xù)性很差，波形畸變很嚴重，諧波含量較高，交流異步電動機在起動時抖動很大，容易引起保護裝置誤動作。
　　2)設計了一種以全控型器件IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)來實現交流斬波調壓

4、的軟起動器。IGBT的觸發(fā)脈沖周期遠小于工頻周期，交流電機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，起動轉矩脈動分量也大大減小;無級調壓，有效降低沖擊電流，起動也更加平穩(wěn)。另外，IGBT的觸發(fā)脈沖不需要關聯三相母線電壓的相位，也不需要檢測過零點，其通過調節(jié)觸發(fā)脈沖的占空比來調節(jié)電壓，不需要計算觸發(fā)角，控制算法和實施方法都比較簡單。并通過建立MATLAB仿真模型驗證了這種設計的可行性。
　　3)為了節(jié)約成本，利用三相交流