電氣類畢業(yè)論文---軟起動器

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能 </p><

2、p>　　關(guān)鍵詞：軟起動，交流籠型電動機</p><p>　　Abstract Soft Starter Set is a motor soft start and soft stop, and a variety of energy-saving light-load protection in one of the new motor control devices, known as the for

3、eign Soft Starter. It is the main component in the series connection between the electrical power and charged with three parallel opposite the gate and its electronic control circuit. Use different methods to control the

4、 contrary three parallel SCR on-Kok, charged with the importation of electrical voltage according to diff</p><p>　　Keyword: soft start, exchange cage motor</p><p><b>　　目錄</b></p&g

5、t;<p><b>　　摘要1</b></p><p>　　第一章 緒論3</p><p>　　1.1 軟起動的背景3</p><p>　　1.2軟起動器的功能特點4</p><p>　　1.3軟起動器與傳統(tǒng)起動方式的比較4</p><p>　　1.4軟起動器的起、停

6、方式以及保護功能5</p><p>　　1.4.1軟起動器起、停方式5</p><p>　　1.4.2 軟起動的保護功能7</p><p>　　1.5 軟起動的前景7</p><p>　　第二章 交流籠型電動機軟起動控制技術(shù)8</p><p>　　2.1 交流籠型電動機的各種起動方式8</p&g

7、t;<p>　　2.1.1 交流籠型電動機全壓起動8</p><p>　　2.1.2 交流籠型電動機星—角起動9</p><p>　　2.1.3 交流籠型電動機自耦減壓起動9</p><p>　　2.1.4 交流籠型電動機軟起動9</p><p>　　2.2 交流籠型電動機各種起動方式比較10</p>

8、;<p>　　2.3 交流籠型電動機軟起動的各種控制方式11</p><p>　　第三章 交流籠型電動機軟起動的單電機主電路方案21</p><p>　　3.1 接觸器—熔斷器電路21</p><p>　　3.2 斷路器—接觸器電路21</p><p>　　3.3 通過軟起動器實現(xiàn)對電動機制動的控制21&l

9、t;/p><p>　　3.4 帶旁接觸器兩個旋轉(zhuǎn)方向運行電路24</p><p><b>　　結(jié)束語26</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p><b>　　

10、第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 軟起動的背景</p><p>　　異步電動機以其優(yōu)良的性能及無需維護的特點，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動時要產(chǎn)生較大沖擊電流，同時由于起動應(yīng)力較大，使負載設(shè)備的使用壽命降低。國家有關(guān)部門對電機起動早有明確規(guī)定，既電機起動時的電網(wǎng)電壓降不能超過15%。人們往往需要配備限制電機起動電流的起動設(shè)備，過去人們多采用Y

11、/△轉(zhuǎn)換、磁控降壓起動器、自藕降壓等方式來實現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。</p><p>　　電子技術(shù)的快速發(fā)展，軟起動器得到廣泛應(yīng)用。它不僅實現(xiàn)在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電機，而且可根據(jù)電動機負載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)，如限流值、起動時間等。此外，它還具有多種對電機保護功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動設(shè)備的諸多弊端</p><p>

12、　　軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。</p><p>　　運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。</p><p>　　軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器

13、是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。</p><p>　　1.2軟起動器的功能特點</p><p>　　軟起動器是一種用來控制交流異步電動機的新設(shè)備，它是集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國

14、外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不 同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。以上海山宇公司生產(chǎn)的軟起動器來說明軟起動器的功能特點。山宇公司的軟起動器主要由雙CPU的主控板、電機主控制回路及供電變壓器構(gòu)成，具有控制功能、電機保護功能以及顯示、報警、參數(shù)設(shè)置等功能</p><p>

15、　　1.3軟起動器與傳統(tǒng)起動方式的比較 </p><p>　　表1-1了軟起動器與傳統(tǒng)起動器的比較，從起動電流的波形可以看出軟起動器啟動時無沖擊電流，而傳統(tǒng)的起動器在起動時有1-2次的沖擊電流。而且從起始電壓、電機轉(zhuǎn)矩特性、能否頻繁起動方面對比情況看，軟起動器在起動時有傳統(tǒng)起動器無法比擬的優(yōu)越性。</p><p>　　表1-1動軟起動器與傳統(tǒng)起動器的比較</p><p&

16、gt;　　1.4軟起動器的起、停方式以及保護功能</p><p>　　1.4.1軟起動器起、停方式</p><p>　　軟起動器有完美的起動模式，收到外部起、停命令后，按照預(yù)先設(shè)定的起、停方式實現(xiàn)對電機的控制?？蛇x的起、?？刂颇Ｊ接幸韵聨追N： </p><p>　?。?）限流軟起動控制模式：電動機起動時，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達到設(shè)定的電流限幅值Ｉm

17、，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動機逐漸加速，當電動機達到額定轉(zhuǎn)速時，旁路接觸器吸合，輸出電流迅速下降至電機額定電流Ie以下，完成起動過程。如圖1-1所示。</p><p>　　圖1-1限流軟起動示意圖</p><p>　　（2）電壓斜坡起動控制模式 : 當電動機起動時，在電動機電流不超出額定值400%的范圍內(nèi)，軟起動器的輸出電壓迅速上升到整定值U1，然后按設(shè)定的速

18、率逐漸增加，電動機隨電壓的上升不斷平穩(wěn)加速，直至達到額定電壓后，電機達到額定轉(zhuǎn)速，旁路接觸器吸合，起動過程完成。起動時間T是根據(jù)標準負載在標準實驗條件下所得的控制參數(shù)，SJR2系列軟起動器以此參數(shù)為基準，通過控制輸出電壓使電機平穩(wěn)加速以完成起動過程，并非機械的控制時間T而不論電機加速是否平穩(wěn)，鑒于此，在負載較輕時，起動時間往往小于設(shè)定的起動時間，只要能順利起動則屬正常，這也是山宇變頻器智能化的表現(xiàn)之一。一般而言，電壓斜坡起動模式適用于對

19、起動電流要求不嚴對起動平穩(wěn)性要求較高的場所。輸出特性曲線如圖1-2所示。</p><p>　　圖1-2電壓斜坡起動輸出特性曲線</p><p>　?。?）突跳+限流或突跳+電壓起動模式：圖1-3給出了突跳起動模式的輸出變化波形，在某些重載場合下，由于機械靜摩擦力的影響而不能起動電機時，可選用此種起動模式。在起動時，先對電動機施加一個較高的固定的電壓并持續(xù)有限的一段時間，以克服電動機負載的靜

20、摩擦力使電機轉(zhuǎn)動，然后按限制電流或電壓斜坡的方式起動。在選用此模式前，應(yīng)先用非突跳模式起動電機，若電機因靜摩擦力太大不能轉(zhuǎn)動，再選用此模式，否則應(yīng)避免用此模式起動，以減少不必要的大電流沖擊。</p><p>　?。╝）突跳+限流 (b)突跳+電壓起動</p><p>　　圖1-3突跳起動輸出特性曲線</p><p>　　(

21、4) 電流斜坡起動模式。圖1-4為電流斜坡起動模式的輸出電流波形，其中I1為限流值，T1為設(shè)置的時間值。電流斜坡起動模式具有較強的加速能力，適用與兩極電動機，也可在一定范圍內(nèi)縮短起動時間</p><p>　　圖1-4電流斜坡起動輸出特性曲線</p><p>　　（5）軟停車模式：在這種停車模式下，電動機的供電有旁路接觸器切換到軟起動器的晶閘管輸出，軟起動器的輸出電壓由全壓逐漸減小，使電動機

22、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，以避免機械震蕩，直到電動機停止運行。</p><p>　?。?）自由停車：在這種停車模式下，軟起動器接到停止命令后立即斷開旁路接觸器并禁止軟起動器晶閘管的電壓輸出，電動機依負載慣性逐漸停車。</p><p>　　1.4.2 軟起動的保護功能</p><p>　　（1）過載保護功能：軟起動器引進了電流控制環(huán)，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加

23、過載電流的設(shè)定和反時限控制模式，實現(xiàn)了過載保護功能，使電機過載時，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號。</p><p>　?。?）缺相保護功能：工作時，軟起動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護反應(yīng)。</p><p>　?。?）過熱保護功能：通過軟起動器內(nèi)部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過允許值后自動關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報警信號。</p><

24、p>　　（4）其它功能：通過電子電路的組合，還可在系統(tǒng)中實現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護</p><p>　　1.5 軟起動的前景</p><p>　　現(xiàn)在市場有多種型號的軟起動可供用戶選擇，不同產(chǎn)品所具功能也不僅相同，選擇是建議遵循下述原則。原則上，異步電機凡不需要調(diào)速的各種應(yīng)用場合都可使用，適用于各種泵類負載或風機類負載，需要軟起動與軟停車(解決水錘效用)對于變負載工況、電動機長期處于輕載運

25、行，只有短時或瞬間處于滿負荷運行場合，應(yīng)用軟起動器(不帶旁路接觸器)則具有輕載節(jié)能的效果。</p><p>　　第二章 交流籠型電動機軟起動控制技術(shù)</p><p>　　2.1 交流籠型電動機的各種起動方式</p><p>　　2.1.1 交流籠型電動機全壓起動</p><p>　　將電動機的定子直接入電網(wǎng)，電機定子可獲得電網(wǎng)的全電壓，

26、稱之電動機的全壓起動，全壓起動的特點：</p><p><b>　　a、高起動電流；</b></p><p><b>　　b、高起動轉(zhuǎn)矩；</b></p><p><b>　　c、最短起動時間；</b></p><p>　　d、只能直接起停電動機；</p><

27、;p>　　e、起動裝置價格便宜</p><p>　　2.1.2 交流籠型電動機星—角起動</p><p>　　此時交流電動機的定子相繞組是分別被引出到電機接線板上（共六個接線端子），電機的工作狀態(tài)取決于定子相繞組的接法，即是說相繞組的工作電壓是線電壓還是相電壓，即所謂的三角或星接法。利用電機當工作在相電壓下，其轉(zhuǎn)矩降低同時，電機電流下降較多的特點，將電機定子通過星—角轉(zhuǎn)換面先接成星

28、形，然后再接到電源的起動方式，稱之電機星—角起動，其特點是：</p><p>　　a、低起動電流（不能調(diào)節(jié)）；</p><p><b>　　b、低起動轉(zhuǎn)矩；</b></p><p><b>　　c、長起動時間；</b></p><p>　　d、只能直接停止電機運行；</p><p

29、>　　e、星—角切換產(chǎn)生電流和轉(zhuǎn)矩的尖脈沖沖擊；</p><p>　　2.1.3 交流籠型電動機自耦減壓起動</p><p>　　將電動機的定子通過可有級調(diào)整電壓的自藕變壓器接至電網(wǎng)的降壓起動方式稱之為電動機自藕減壓起動。自藕減壓起動的特點是：</p><p>　　a、需加一臺有抽頭可調(diào)起動電壓和電流的自藕變壓器；</p><p>&l

30、t;b>　　b、起動時間長；</b></p><p>　　c、在電壓轉(zhuǎn)換瞬間有尖峰電流和尖峰轉(zhuǎn)矩；</p><p>　　d、只能直接停止電機運行；</p><p>　　2.1.4 交流籠型電動機軟起動</p><p>　　對電動機定子施以標準電壓（電流）—時間特性，由某一基值電壓上升至額定電壓，同時電動機在控制（或限制）其

31、力矩及沖擊條件下，由另速靜止平滑加速至額定轉(zhuǎn)速或從額定轉(zhuǎn)速緩慢停止的過程。而通常將實現(xiàn)上述功能的電力電子裝置稱之為軟起動器，而將軟起動器及其為運行而配置的其他多個低壓電器、測量、傳感、調(diào)節(jié)或多臺電機控制、起動的協(xié)調(diào)（如PLC）部分等裝于一個有防護的外殼中，則稱之為電動機軟起動裝置（柜）。</p><p>　　電動機軟起動有如下特點：</p><p><b>　　a、可調(diào)起動電流；

32、</b></p><p><b>　　b、可調(diào)起動轉(zhuǎn)矩；</b></p><p>　　c、可適當調(diào)節(jié)起動時間；</p><p><b>　　d、可實現(xiàn)軟停車；</b></p><p>　　e、對機械設(shè)備和管道的磨損最小；</p><p>　　f、可實現(xiàn)一臺軟起動設(shè)

33、備逐步（同時）起動若干臺電動機；</p><p>　　2.2 交流籠型電動機各種起動方式比較</p><p>　　本章介紹了各類電動機的起動方式，并且分別說明了它們的特點。這里再以主要電氣性能，以量化的數(shù)據(jù)進行一番對比，以其做個小結(jié)，并有一比較后的基本結(jié)論，那就是軟起動方式是現(xiàn)代電氣傳動的最優(yōu)方式，期望這一世界性的工業(yè)基礎(chǔ)裝備盡快在我國得到普及。</p><p>

34、　　各種起動方式基本性能對比表</p><p>　　典型起動方式電壓、電流轉(zhuǎn)矩對比表</p><p>　　2.3 交流籠型電動機軟起動的各種控制方式</p><p>　　交流籠型電動機軟起動的主要控制方式有兩大類：通過限制起動電流；通過轉(zhuǎn)矩控制。其目的都是在滿足負載轉(zhuǎn)矩需求的前提下，提供足夠的加速轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)帶有負載的電動機平滑加速到額定值。</p>

35、<p>　　1） 通過限流的軟起動</p><p>　　通過限流實現(xiàn)軟起動?？梢詧D2-1 說明，通過電機端電壓的控制（即電壓按一定斜坡逐步增長），電動機的起動電流被限制（遠比全壓起動小），同時電機的轉(zhuǎn)速平緩增長，做到電機軟起動。從本圖還可看出負載存在有靜摩擦轉(zhuǎn)矩，為此在電壓給定初期，需要一突加電壓（約25%～75%可調(diào)），我們稱之為起始電壓；此后電機依一斜率增加，我們稱之為斜坡電壓。通過施加起始電壓（小

36、于額定電壓）和斜坡電壓，實現(xiàn)了限制起動電流，其結(jié)果是壓</p><p>　　呈跳躍式變化，如圖2-1 所示的速度與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系曲線，使電機運行在另一條特性曲線上。 </p><p><b>　　a、電壓斜坡</b></p><p>　　如圖2-2 所示，電壓斜坡控制由二個物理量組成：起始電壓，斜坡時間。從起始電壓變化看，呈跳躍式變化，如

37、圖示</p><p>　　此后電壓沿一給定斜率，經(jīng)過給定的斜坡時間tR，到達額定電壓UN。與此對應(yīng)的電流IS也被限制在IA范圍內(nèi)，這是由于電流I是電壓的積分，然后在斜坡電壓作用下按負載轉(zhuǎn)矩需求逐步增加，直至起動完畢。電流降至負載電流ILO。</p><p>　　電壓斜坡是實現(xiàn)限制起動電流，并提供克服靜摩擦轉(zhuǎn)矩的起始起動轉(zhuǎn)矩，做到電機平滑起動的主要基本技術(shù)措施。并且隨著靜轉(zhuǎn)矩大小，可隨意調(diào)節(jié)

38、起始電壓US，根據(jù)負載慣性矩的大小，還可隨意調(diào)節(jié)斜坡時間。 </p><p>　　b、電流限制的各種方案</p><p>　　限制軟起動起動電流有如下二種控制方案，它們相對于不同負載情況，各有優(yōu)點。下面分別予以說明。</p><p>　　只有電壓限制：（見圖2-3 ）通過電壓限制去限制起始電流，效果是明顯的。當電壓被限制在UB時，電流將被限制在IB，在限制時間tB內(nèi)

39、，電流IB也維持一定時間，直至將電動機起動至額定轉(zhuǎn)速后，電流開始下降至負載電流IL需要值。由于電流限制通過電壓限制實現(xiàn)，電流隨時間變化的波形比較圓滑，也即電流充滿系數(shù)低。這樣從電磁、轉(zhuǎn)矩能量關(guān)系看，顯然起動時間相比較與直接利用電流限制要長些。</p><p>　　只有電流限制：（見圖2-4 ）本方式是直接限制電流，達到限制起動轉(zhuǎn)矩、平滑起動電機目的。由于是直接限制電流，與通過限制電壓達到限制電流相比，電流充滿系數(shù)

40、要好些，故相對來說，起動時間就短些。從工程實現(xiàn)角度看：限制電流方式比限制電壓方式要難些，要么通過計算，直接給出電流量控制，要么建立電流閉環(huán)。</p><p>　　c、電壓斜坡和電壓限制</p><p>　　圖2-5 電壓斜坡和電壓限制</p><p>　　電壓斜坡和電壓限制的電壓和電流波形見圖2-5 。其控制方式是：先施加一起始電壓US，然后轉(zhuǎn)換成斜坡電壓U。經(jīng)

41、過斜坡時間tR時間，電壓達到UB后，限制在UB，并經(jīng)tB時間，在轉(zhuǎn)換到額定電壓UN。同樣電流由O　 IS IB IL至負載平衡，電機起動完畢。</p><p>　　本控制方式雖然較前敘復(fù)雜些，但電流量沒有像。只有電流限制，那樣電流有一突變，其電流波形較圓滑，這同樣是由于是用施加電壓量去控制電流，而不是直接控制電流的緣故。</p><p>　　d、電流限制和電壓斜坡</p>

42、<p>　　圖2-6 是電流限制和電壓斜坡控制時的電壓、電流隨時間變化的波形。</p><p>　　???圖2-6 電流限制電壓斜坡</p><p>　　電流限制和電壓斜坡控制與上面一種電壓限制、電壓斜坡的區(qū)別是電流限制是直接通過控制電流實現(xiàn)。因此其電流充滿系數(shù)要比電壓限制充滿，相比較起動時間要短些，但同時存在直接控制電流較直接控制電壓難些。</p><

43、;p>　　??? e、電壓限制和突跳起動</p><p>　　圖2-7 是電壓限制和突跳起動控制時的電壓、電流隨時間變化的波形。</p><p>　　圖2-7 電壓限制和起動突跳</p><p>　　本控制方式是對那些具有較大靜阻力矩的機械設(shè)備配置的一種控制方式。在起動伊始，給電機突加一?L，并轉(zhuǎn)入成對電機施加一較高起動電流IL，用其克服較大靜摩擦轉(zhuǎn)矩，使

44、負載機械開始盤車。經(jīng)過短暫地時間tL后，電壓波形下降到UB（電壓限制值），并維持tB時間，轉(zhuǎn)換成額定電壓UN，其相應(yīng)電流波形由IL IB IL，完成電機起動過程。</p><p>　　f、電流限制和突跳起動</p><p>　　圖2-8 是電流限制和突跳起動控制時的電壓、電流隨時間變化的波</p><p>　　圖2-8 電流限制和突跳起動</p&g

45、t;<p>　　本控制方案與電壓限制、突跳起動的不同點是：將電流限制直接通過電流控制實現(xiàn)，</p><p>　　其他控制過程都一致。其效果也是電流控制的電流波形充滿系數(shù)好，相對起動時間短。</p><p>　　圖2-9 電壓限制和電壓斜坡突跳起動</p><p>　　g、電壓限制和電壓斜坡加突跳起動</p><p>　　圖2

46、-9 是電壓限制和電壓斜坡加突跳起動控制時的電壓、電流隨時間變化的波形。</p><p>　　?? 本控制方式是一較復(fù)雜的控制方式。即在電壓限制、電壓斜坡基礎(chǔ)上添加突跳起動，也是為那些大摩擦轉(zhuǎn)矩負載而設(shè)置。從電流波形看，要比電壓限制加突跳起動的波形好，加入電壓斜坡，使電壓量在起動過程中有一緩慢變化段，不至使電機受到一電流突然變化的小沖擊，起動平穩(wěn)。</p><p>　　??? h、電流

47、限制和電壓斜坡加突跳起動</p><p>　　?圖2-10是電流限制和電壓斜坡加突跳起動控制時的電壓、電流隨時間變化的波形。</p><p>　　圖2-10 電壓斜坡和電流限制突跳起動</p><p>　　本方案與電壓限制不同（圖2-9 ），是通過直接控制電流實現(xiàn)限制電流，其他類同。再與無電壓斜坡的電流限制加突跳起動相比（圖2-8 ），使電機起動過程中有一緩慢的變

48、化段，不致使電機受到突然變化電流的沖擊，起動平穩(wěn)。</p><p>　　2） 磁通轉(zhuǎn)矩控制的軟起動</p><p>　　現(xiàn)代軟起動技術(shù)正是將原變頻調(diào)速中的矢量控制和磁場定向控制引入，并創(chuàng)立了轉(zhuǎn)矩控制。由于軟起動研究的是電動機的起動過程，所以要對電機轉(zhuǎn)矩控制，此時標注轉(zhuǎn)矩斜坡控制，則更確切。圖2-18即是轉(zhuǎn)矩控制的方框圖，圖2-11為帶轉(zhuǎn)矩斜坡控制的起動特性，相應(yīng)的圖2-12和圖2-13分別

49、為電壓斜坡及電壓斜坡加電流限制起動特性。</p><p>　　圖2-11 帶力矩控制的起動特性</p><p>　　下面簡單介紹通過轉(zhuǎn)矩斜坡控制得到的理想起動特性。通過圖2-12、圖2-13的對比，可以非常明顯的看到在電動機的起動過程中，以轉(zhuǎn)矩為控制量完成電動機軟起動的過程控制是一種最佳選擇。由于我們討論的是電動機起動過程，在這一過程中負載需要的轉(zhuǎn)矩（恒轉(zhuǎn)矩除外）也隨起動過程逐步增加，故

50、稱變轉(zhuǎn)矩，再者更希望此變化的轉(zhuǎn)矩隨負載與轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線跟蹤變化，也稱轉(zhuǎn)矩斜坡。從圖1-20中還可看到，此時起動的每一瞬間電機提供給負</p><p>　　圖2-12 電壓斜坡軟起動特性</p><p>　　圖2-13 電壓斜坡結(jié)合電流限幅起動特性</p><p>　　載的加速轉(zhuǎn)矩也僅限于稍大于負載轉(zhuǎn)矩（一般取值115%）即可，具體的工程簡化計算及工程估算值，將在下

51、一章詳細介紹。</p><p>　　在圖2-15中，電壓斜坡與轉(zhuǎn)矩斜坡之間的雙蔭影為剩余加速轉(zhuǎn)矩，蔭影為電壓控制下的加速轉(zhuǎn)矩，而采用轉(zhuǎn)矩斜坡控制后（圖2-16泵控制特性）的實際加速轉(zhuǎn)矩需要則是小得多。圖2-14則是泵控制后的流量—時間特性，可看出泵流量在轉(zhuǎn)矩斜坡控制下變化是平穩(wěn)的。</p><p>　　第三章 交流籠型電動機軟起動的單電機主電路方案</p><p>

52、;　　3.1 接觸器—熔斷器電路</p><p>　　由軟起動器組成的控制電動機起動的裝置，除去主要電器設(shè)備—軟起動器外，為了實現(xiàn)與電網(wǎng)、電機之間的電聯(lián)接可靠工作，仍需施加起保護協(xié)調(diào)與控制作用的低壓電器如刀開關(guān)、熔斷器、刀熔開關(guān)、斷路器、熱繼電器、快速熔斷器等，實現(xiàn)功能不同，線路配置不同，下面分別敘述。</p><p>　　在軟起動電路中值得推薦的是接觸器—熔斷器組；即所謂F-C電路。即

53、使不使用軟起動的平滑起動，而用硬起動，F(xiàn)-C電路也是一很好方案。</p><p>　　需要說明的是天傳電子公司軟起動無須加裝快速熔斷器，本產(chǎn)品的電子保護已經(jīng)保證可靠運行。但主接觸仍要接入，否則電機側(cè)仍帶電。這是由于旁路接觸器旁路軟起動，使電機帶電。只有在軟起動器的上側(cè)接一只接觸器，當其斷開后，電動機不再帶電。</p><p>　　3.2 斷路器—接觸器電路</p><

54、p>　　這一種接線方式是目前多數(shù)軟起動用戶采用的首選方案，下面是天傳電子公司的一拖一斷路器一接觸器電器原理圖。其中斷路器即可采用帶熱磁扣器的塑殼開關(guān)，也可采用單有電磁脫扣的塑殼斷路器。</p><p>　　3.3 通過軟起動器實現(xiàn)對電動機制動的控制</p><p>　　通過軟起動器實現(xiàn)電動機從零到預(yù)定轉(zhuǎn)速的 起動過程，還可通過軟起動器實現(xiàn)電動機從額定轉(zhuǎn)速到零速的制動。這種制動

55、可以</p><p>　　下面分別敘述它們的工作原理。</p><p>　　1） 通過軟起動器實現(xiàn)電動機制動基本原理</p><p>　　通過軟起動器實現(xiàn)電動機制動實質(zhì)是對電動機實現(xiàn)DC制動，DC制動屬于動能制動，它是將電機首先脫離交流電源的供電，然后將定子繞組切換到一直流電源，就可實現(xiàn)動能制動（見圖3-3）。</p><p>　　由圖3-3

56、看出，將直流電能接入電動機定子繞組后，它也會在電動機中產(chǎn)生—磁場，它的基波值也會產(chǎn)生按正弦分布的磁通密度，這時電動機轉(zhuǎn)子仍然在旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)著的轉(zhuǎn)子中就感應(yīng)到這種交流電流，但是這一交流電流產(chǎn)生的磁場相對定子而言是靜止的，它不會對電動起加速作用，反而由于這一交流電流的不旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流的相互作用對電動機產(chǎn)生—減速作用力，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，達到電機制動目的。上述作用還可通過異步電動機的動能制動特性曲線直觀地觀察到（見圖3-4）。</p&g

57、t;<p>　　圖3-4是異步電動機在動能制動過渡特性曲線。圖3-4的第Ⅰ象限畫的是電動機固有特性，也即電機正常運轉(zhuǎn)時的特性，而第Ⅱ象限畫的是該電機受到反方向制動力矩—M，電機工作轉(zhuǎn)換到停止位置的直流制動特性。例如當負載處于MC轉(zhuǎn)矩下運行于轉(zhuǎn)速NC點；若此時發(fā)出制動指令并轉(zhuǎn)入直流制動，電機則沿通過NC點的水平虛線過渡到制動時（第二象限）曲線1、2或3的①、②或③的任一個交點并沿此曲線，按箭頭方向滑向座標原點，即制動力矩為轉(zhuǎn)

58、速為另的點。曲線1、2或3分別代表3種不同的制動電流或不同的制動轉(zhuǎn)矩—M情況，其中曲1制動電流最大，曲線3制動電流最小。</p><p>　　2） 通過軟起動器實現(xiàn)制動的主電路方案</p><p>　　從直流制動原理圖3-3看，直流制動需外加一直流電源或通過外加一整流器將交流轉(zhuǎn)換成制動需要的直流。這里所講的是通過圖3-5線路可看出，可利用交流軟起動器的電力電子功率元件，改變其向電動機輸送交

59、流電能的通道，只允許脈沖直流通過T1 及 T3注入流向電動機定子繞組，并產(chǎn)生制動效果。在脈沖直流通過T1及T 3相向定子輸送直流電流時，T2相被K7接觸器斷開，這樣實際線路與圖3-3的原理線路就一致了。由于轉(zhuǎn)子電阻是固定的，通過調(diào)整注入直流的大小，可以調(diào)整制動轉(zhuǎn)矩的大小。</p><p>　　對于圖3-5（b）所示的另一個線路是設(shè)置兩只接觸器K14 及K15，其中K14稱之為“關(guān)閉”制動接觸器K15 稱之為“打

60、開”制動接觸器。它們的作用與圖的K7接觸器相一致，只是此時用K15代替了K7的常閉節(jié)點，K14代替了圖4-5的常開節(jié)點。在控制方面無論是圖3-5（a）的K7接觸器和圖4-6（b）中的K14，K15接觸器均受到中間繼電器K2和軟起動器中予置的制動繼電器控制。在容量選擇上K14的容量大些，要大到15%。控制繼電器K13是帶延時斷開特性的開關(guān)。</p><p>　　3.4 帶旁接觸器兩個旋轉(zhuǎn)方向運行電路</p&

61、gt;<p>　　圖3-6是一個帶旁路接觸器的兩方面運行電綱，共中K1為主接觸器，K2為旁路接觸器，K3反方向運行運轉(zhuǎn)接觸器。利用S3，S4操縱正向與反向運行，利用在軟起動內(nèi)部的邏輯信號，控制軟起動完程后的旁路運行。其他的S2為停止，S5為急停操作開關(guān)。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　通過以上的敘述，我們知道軟起動器是一

62、種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。</p><p>　　運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(xiàn)不同的功能。主要有四種啟動方式：（1）限流軟起動控制模式。這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導通角，使

63、之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點是，由于不限流，在電機起動過程中，有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網(wǎng)影響較大，實際很少應(yīng)用；（2）電壓斜坡起動控制模式。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當電流達到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式，尤其適用于風機、泵類

64、負載的起動；（3）突跳+限流或突跳+電壓起動模式。開機，即以最短時間，使起動電流迅速達到設(shè)定值，即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值，可以達到快速起動效果；（4）電流斜坡起動模式。在起動開始階段，讓晶閘管在級短時間內(nèi)，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動。該起動方法，在一般負載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦</p><p>　　軟起動器特別適用于各種泵類負載或風機類負載，需要

65、軟起動與軟停車的場合。同樣對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行，只有短時或瞬間處于重載場合，應(yīng)用軟起動器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。而且隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，科學技術(shù)的日新月異，智能控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。如：智能大廈、無人值守泵站、無人值守供熱站、各種遙控調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)自動化等等。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　

66、這次畢業(yè)設(shè)計是在我的導師***老師的悉心指導下完成的。雖然*老師沒有叫我們的課程我們對*老師也不太了解，但在整個畢業(yè)設(shè)計任務(wù)和論文的完成過程中，xx老師都付出了很多的心血，她在百忙之中抽出寶貴的時間，多次詢問設(shè)計進程，為我指點迷津。xx老師一絲不茍的作風，嚴謹求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，深深的影響了我，她淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度以及對學術(shù)敏銳的洞察力，使我受益匪淺，終生難忘。在此，我要真誠地感謝**老師在這段時間里你不僅僅是我的導師，

67、更是我各方面的啟明燈。</p><p>　　在此我要感謝***老師，是她們給我提供了一個良好的學習環(huán)境，得到了許多同學的幫助在和他們的討論和交流過程中，使我增長了不少知識，積累了不少經(jīng)驗。</p><p>　　除了以上具體提到的，我還要感謝我的實習單位的全體工作人員，是你們?yōu)槲姨峁┝艘粋€良好的實踐環(huán)境。當然，在我知識的積累和人生的成長過程中，還有很多曾經(jīng)幫助過我的人，他們在各自的崗位上默默

68、地作出了貢獻，所以在這里，我要向所有關(guān)心和幫助過我的人表示我最誠摯的祝福和感謝！</p><p><b>　　、</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1 R-M系列軟起動器用戶手冊 </p><p>　　2 普 XPR1-S

69、H系列智能化電機軟起動器 </p><p>　　3 起動器基礎(chǔ)問答十例 </p><p>　　4 啟動器電動機的應(yīng)用</p><p>　　5 流籠式電動機軟起動技術(shù)及應(yīng)用手冊</p><p>　　6 電力拖動自動控制系統(tǒng)（運動控制系統(tǒng)） </p>&l

70、t;p>　　7 自動檢測技術(shù)與裝置.化學工業(yè)出版社</p><p>　　8 SPWM變頻調(diào)速應(yīng)用技術(shù)(第二版) </p><p>　　9 深圳康沃電氣技術(shù)有限公司.康沃變頻調(diào)速器使用手冊 </p><p>　　10 現(xiàn)代測控電路 高等教育出版社 </p&g