基于matlab三相交流異步電動機(jī)軟起動性能分析

鄭春香

摘要：分析了三相異步電動機(jī)的起動特性，基于matlab仿真軟件對三相異步電動機(jī)直接起動和軟起動的起動性能進(jìn)行仿真。系統(tǒng)采用晶閘管交流調(diào)壓電路作為軟起動的主電路，控制回路由電流負(fù)反饋組成，構(gòu)建了軟起動仿真模型。仿真結(jié)果表明，限流部分采用電流反饋的閉環(huán)控制方法可以達(dá)到預(yù)期的控制效果，使電動機(jī)平穩(wěn)可靠地起動。

關(guān)鍵詞：三相異步電動機(jī)；軟起動；仿真分析

中圖分類號：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）31-7507-05

Abstract：Starting characteristics of the three-phase asynchronous motor is analyzed based on the Matlab. The main circuit of thyristor AC voltage regulation circuit is used as the soft start， the current negative feedback control and soft start simulation model is built.Simulation results show that the limiting part adopts closed loop control method of current feedback can achieve the expected control effect， which makes the motor smoothly and reliably start.

Key words： three-phase asynchronous motor， soft-start， simulation analysis

1 概述

作為各種機(jī)械設(shè)備動力裝置的電動機(jī)，已經(jīng)被普遍的應(yīng)用于社會生產(chǎn)各個部門和各個方面。直流電動機(jī)因為無法解決電流的換向問題，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能解決現(xiàn)代生產(chǎn)向快速大功率化發(fā)展的問題。兩個相比較一下，交流電機(jī)的性能更優(yōu)異，特別是三相異步電動機(jī)具有簡易的結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)、使用比較長久等優(yōu)點穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性都比較好，所以異步電動機(jī)在生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。

當(dāng)電機(jī)功率增大時，產(chǎn)生的沖擊電流會對電網(wǎng)及負(fù)載設(shè)備造成很強(qiáng)的干擾，甚至?xí)绊憴C(jī)械設(shè)備的壽命。為了解決這個問題，異步電機(jī)常使用降壓起動的方法來改良其起動的特性。傳統(tǒng)的降壓起動方法在很大程度上減小了大電流對電網(wǎng)的沖擊，但是傳統(tǒng)的降壓起動有以下缺點：如起動電流不連續(xù)、接觸器觸點不好控制等問題。軟起動器成功實現(xiàn)無機(jī)械觸點和連續(xù)調(diào)節(jié)電流，在軟起動時，起動電流一般為額定電流的1.5-2.5倍，幾乎不對機(jī)械設(shè)備造成沖擊。該文對異步電機(jī)起動性能進(jìn)行分析，基于matlab構(gòu)建軟起動仿真模型，并進(jìn)行分析。

2 三相異步電動機(jī)的起動特性研究

三相異步電動機(jī)從接入電網(wǎng)開始，轉(zhuǎn)速從零上升到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的這一段過程稱為起動過程。體現(xiàn)異步電動機(jī)起動性能的指標(biāo)有：起動轉(zhuǎn)矩、起動電流、起動時間以及起動設(shè)備，因此在電機(jī)的起動過程中，我們希望電動機(jī)起動轉(zhuǎn)矩足夠大，起動電流比較小，起動時間盡可能縮短，起動設(shè)備盡量安全簡單。

2.1 三相異步電動機(jī)的等效模型

4 結(jié)論

異步電動機(jī)直接起動方式大多是靠接觸器切換電壓來達(dá)到降壓的目的，缺點存在明顯，是無法從根本上解決起動瞬間電流尖峰的危害，但其沒有諧波污染。軟起動具有直接起動不可比擬的優(yōu)勢，首先起動電流可控制在限定范圍以內(nèi)，且對設(shè)備無沖擊轉(zhuǎn)矩、對電網(wǎng)無沖擊電流，對其他設(shè)備的影響非常小，還可滿足不同的負(fù)載起動特性。最大的缺點是由于采用晶閘管移相控制，故會產(chǎn)生高次諧波，影響其他設(shè)備的用電質(zhì)量。

在選擇三相異步電動機(jī)的起動方式時，在供電電網(wǎng)和負(fù)載兩方面都允許的前提下，優(yōu)先考慮直接起動。在為了限制電流沖擊，以及保證電網(wǎng)的供電可靠的場合，就得采取降壓起動方式。但對于想要改善工藝和提高自身效益的工礦企業(yè)，在投資允許的條件下，就應(yīng)采用軟起動方式。

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