基于多模態(tài)控制的離散變頻高轉(zhuǎn)矩軟起動(dòng)技術(shù)研究.pdf

1、交流異步電機(jī)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高等突出特點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及家用電器設(shè)備中得到廣泛的使用。與此同時(shí)，交流異步電機(jī)的配套控制設(shè)備也得到了快速發(fā)展。異步電機(jī)起動(dòng)控制就是被關(guān)注的熱點(diǎn)之一。從傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)控制，到新型的電機(jī)軟起動(dòng)控制，電機(jī)的降壓起動(dòng)從有級(jí)調(diào)壓發(fā)展到無級(jí)調(diào)壓，有效解決了在起動(dòng)過程中的抖動(dòng)和電流沖擊問題。電機(jī)軟起動(dòng)設(shè)備中，電子式軟起動(dòng)器以其結(jié)構(gòu)緊湊、控制方便、操作簡(jiǎn)單、重量輕等突出優(yōu)點(diǎn)，在不需要調(diào)速的場(chǎng)合，得到了最廣泛

2、的應(yīng)用。但是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比較小，一般只適用于輕載或者空載起動(dòng)的場(chǎng)合。變頻調(diào)速技術(shù)雖然能夠完美解決電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)問題，實(shí)現(xiàn)小電流高轉(zhuǎn)矩的優(yōu)良起動(dòng)性能，但是其價(jià)格比較昂貴，一般適用于需要調(diào)速的場(chǎng)合，僅僅當(dāng)成起動(dòng)器來用是非常不經(jīng)濟(jì)的。所以研究具有重載起動(dòng)功能的軟起動(dòng)器具有很大的實(shí)際意義。
　　針對(duì)電子式軟起動(dòng)器起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小的弊端，文章研究了一種具有高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的離散分級(jí)變頻軟起動(dòng)技術(shù)。首先是根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，分析了離散分級(jí)變頻的原理，得到了離散變頻后

3、三相的相序關(guān)系，并總結(jié)正序?qū)ΨQ的分頻等級(jí)以及分頻方式。其次，通過傅立葉分析得到了各分頻子頻率下每相的初相角公式，并通過仿真驗(yàn)證了公式的正確性。然后，利用對(duì)稱分量法分析出二分頻和三分頻兩個(gè)不對(duì)稱分頻等級(jí)的最佳分頻方式，根據(jù)正序分量最大原則，選擇出初始頻率和過渡頻率。最后，根據(jù)離散分級(jí)變頻的特點(diǎn)，首次將仿人人工智能控制中的多模態(tài)控制應(yīng)用到分頻控制中，并以各級(jí)子頻率轉(zhuǎn)速接近本級(jí)頻率下電機(jī)的額定值和切換前后兩個(gè)子頻率等效電壓的相位一致時(shí)間點(diǎn)為判

4、據(jù)，構(gòu)建頻段切換特征模型，實(shí)現(xiàn)頻段的自適應(yīng)切換。
　　使用Matlab/Simulink工具箱搭建仿真模型，驗(yàn)證了控制方案的有效性。仿真結(jié)果表明，文章提出的控制方案能夠根據(jù)負(fù)載的不同自適應(yīng)的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)在各分頻子頻率下的運(yùn)行時(shí)間，有效提高了離散分級(jí)變頻軟起技術(shù)的綜合性能。這種具有自適應(yīng)切換效果的高轉(zhuǎn)矩軟起動(dòng)器的提出，對(duì)于需要重載起動(dòng)或者恒負(fù)載起動(dòng)而又不需要調(diào)速的工業(yè)場(chǎng)合具有重要的意義，而且能夠促進(jìn)晶閘管軟起動(dòng)器的智能化和多功能化發(fā)展