中压异步电动机软启动器的MATLAB仿真,关于免费异步电动机论文范文在这里免费下载与阅读,为您的异步电动机相关论文写作提供资料。
异步电动机论文参考文献：
【摘 要】介绍了异步电动机一种新的起动方法的MATLAB仿真.利用Simulink仿真工具对异步电机启动过程进行仿真,并取做到较非常理想的仿真效果.这说明了用Simulink及M语言编写的函数对软启动器的启动过程进行仿真分析是一种非常方便有效的方法,并且验证了电动机软启动的启动性能远远优于直接启动,并给出了仿真波形.
【关键词】异步电动机；晶闸管；MATLAB；仿真
[Abstract] Introduces the asynchronous motor is a new starting method of MATLAB simulation. Using Simulink tool for asynchronous motor starting process, and obtain the ideal simulation effect. This illustrates the function of using Simulink and M language start process simulation analysis of the soft starter is a very convenient and effective method, and verifies the starting performance of motor soft start is much better than the direct start, and the simulation weform is given.
[Key words] asynchronous motor； thyristor； MATLAB； simulation
电动机是现代工业生产的主要动力设备,耗电约占总发电总量的60%～70%, 其中交流异步电动机因其具有结构简单、制造方便、运行可靠、低廉等突出的优势,从而在各行各业中做到到了非常广泛应用.并成为当今传动系统中最常见的驱动力的来源.
但是,由于电机自身的启动特性,直接启动将会产生非常大的启动电流,对电网冲击很大,启动的冲击电流通常达到电机额定电流的5～7倍,有的甚至能到10倍的启动电流.为了减小电机启动过程的能量损耗, 提高电能利用率, 则需建立有效的启动方法.使其降低启动电流和启动造成的转矩冲击.为了降低电机的启动电流,必须使用辅助装置来启动.
以TI公司的DSP为主控制器的晶闸管异步电动机软启动器的研发的成功,引起了广大用户的广泛关注,它能够有效解决了启动过程中电流过大和转矩冲击的问题,可以有效跟踪启动过程,可以根据应用场合的不同设置其工作方式,有很还的灵活性,它的主回路拓扑结构是采用晶闸管三相交流调压电路,然后利用控制器发出不同角度的脉冲控制,对晶闸管进行调压,使它的输出电压大小完全由晶闸管的导通角决定,而晶闸管的导通角度又与其触发角度有关系.
所以只需在电动机启动的过程中,通过控制晶闸管触发角的大小,就能够使电动机的定子侧端电压和启动的电流根据工作要求设定的规律进行变化.电动机的启动方式可任意调整,启动电流大小可以设置,这样使之能处于最佳的启动过程.为了说明晶闸管电动机软启动器的启动方式及原理,通过MATLAB/Simulink软件构建仿真模型.进行仿真后反映出实际的系统,获得详细的数据.
1中压软启动器的工作原理
电力传动系统由中压母线、软启动器和三相异步电动机组成,如图1所示.
中压母线为10KV、6KV或3KV等电压等级,对应相同电压等级的软启动器和三相异步电动机.控制方式为远控箱、本地和上位机控制.当QF合闸,软启动器启动,当电机启动成功后,K合闸将软启动器旁路掉,电机进行工频运行.
软启动器主电路由三组相同的晶闸管阀串并联组成,电压采样和电流采样值送到控制器,控制器由TI公司的DSP为核心的控制器件构成,刚送控制电后,系统检测各开关的状态、光纤及触发板部分和晶闸管组件部分正常后,根据用户设定的工作方式,按一定功能和逻辑控制, 控制箱发出移相的脉冲,经由光纤传输到功率晶闸管的触发电路,控制晶闸管的触发角,从而能够平滑调节三相输出的电压.如图2所示.
如图2所示,软启动器启动电机后,在HMI上实时显示输出电压、输出电流等相关的参数.当软启动器已达到输出满电压时,停止发脉冲.电源电压直接加到电机端子,电机M进入正常运行状态.
2软启动器的 MATLAB仿真模型构建
启动MATLAB2011b,打开MATALAB的主界面,在命令窗口中输入Simulink,回车后即可启动Simulink软件,它包含了安装在MATLAB中的所有模块库、从其中找到建立模型所需的模块,发送到所要建立的模型当中.如图3所示,软启动器的MATLAB仿真模型构建.在此模型中, Subsystem1为触发移相电路；Subsystem为限流控制模块；Ia为电流检测电路；异步电动机有4个输入端子,其中Tm是电机负载转矩的输入端,A、B、C三个端子与晶闸管的阀组串联后再连接到三相交流电源上.输出端m 用于连接电机测量单元,共3路,分别是定子电流、转速和输出转矩.
触发移相电路如图4所示,晶闸管三相交流调压电路分别采用晶闸管器件的相位控制方法.反并联连的晶闸管组成了交流双向的开关,在A相交流输入电压的正半周, A相晶闸管（Thyristor）导通,在A相交流输入电压的负半周, A相（Thyristor1）导通,通过控制器来控制晶闸管的导通时刻,从而调节电动机两端的输入电压.晶闸管控制角a的调节范围是180°,a 等于0°的位置设定在电源电压过零的时刻.在MATLAB函数中写出触发脉冲的M函数.共输出6路,分别给A、B、C三相.用于产生晶闸管的触发脉冲.
软起动器的限流控制方式如图5所示,控制系统的特性应满足恒流启动方式、斜坡电压启动方式等基本的软启动要求.当设定为恒流启动时,控制系统动的态结构如图5所示.其中Iref为启动电流的设定值,在应用过程中,用户可根据实际需求,通过HMI设定电机的额定电流和启动的倍数.
为了改善系统的静态和动态性能,采用了PID的控制方式.在实际系统应用中, 一般有硬件和软件形成比例、积分、微分环节加上限幅的环节.
3软启动器的 MATLAB仿真结果
经过仿真测做到的波形和数据如图 6、7、8所示.图6为相电流 Iabc 的波形,平均启动电流为20A左右.为实际电流的2.5倍左右.
4结论
控制系统是现代电力电子装置的重要核心组成部分,它决定装置的控制性能和系统的正常工作与否.利用MATLAB对控制系统进行设计前的仿真,可以提前预演一些实际过程,积累设计经验与数据.针对中压软启动器的系统仿真.可以做到出软启动过程中的输出的电流等相关数据.电机的启动电流和启动转矩是体现异步电动机启动性能最重要的两个参数.因此如何降低启动电流,减小转矩冲击成为电机启动控制的关键因素.以数字信号处理器为核心构成的软启动器控制器以及大功率晶闸管构成交流调压电路,通过控制晶闸管的触发角来调节调压电路的输出电压,实现了异步电动机的降压软启动.从本质上解决了工频启动电机存在一些缺点,具有其无法比拟的优势.
参考文献：
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结论：适合异步电动机论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关异步电动机开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
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