利用晶閘管交流調(diào)壓器實現(xiàn)大功率三相異步電動機的軟啟動(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上利用晶閘管交流調(diào)壓器實現(xiàn)大功率三相異步電動機的軟啟動摘 要：簡述三相異步電動機因啟動而產(chǎn)生的影響和破壞作用、常用啟動方法及其弊端，提出利用晶閘管交流調(diào)壓器實現(xiàn)軟啟動的研發(fā)課題。本文介紹了晶閘管交流調(diào)壓的原理，通過應(yīng)用實例說明了利用該調(diào)壓器實現(xiàn)軟啟動的可行性。關(guān)鍵詞：晶閘管交流調(diào)壓器；大功率；三相異步電動機；軟啟動中圖分類號：TM423 文獻標識碼：B 三相交流異步電動機在啟動時都會產(chǎn)生26倍于額定電流的啟動電流。對大功率電機來說，無疑會對電網(wǎng)、控制裝置造成降壓、跳閘等影響，同時也對電機本身的定子、轉(zhuǎn)子的絕緣性能以及輸出機械產(chǎn)生較大的破壞作用。目前常用的Y啟動、自耦變壓

2、器啟動和變頻調(diào)速啟動對大功率電機來說，Y啟動仍能產(chǎn)生較大的電流；自禍變壓器啟動具有啟動不便、體積大、滑塊觸點氧化等缺點；而變頻調(diào)速啟動對于規(guī)律負載來說就顯得“大材小用”了，且造價高昂。隨著可控硅技術(shù)的發(fā)展，利用晶閘管交流調(diào)壓器實現(xiàn)大功率三相異步電動機的軟啟動，已成為國際上研發(fā)的課題之一。一、調(diào)壓原理利用相位控制實現(xiàn)電機的三相調(diào)壓。如圖1所示，把三對反并聯(lián)的晶閘管（或雙向可控硅）與電機的三相輸入端連接，三相電阻一電感負載是電動機的等效電路，此時負載可按Y或連接。此電路中由于沒有中線，所以在工作時若要負載電流流通，至少要有兩相構(gòu)成通路。為保證啟動時兩個晶閘管同時導(dǎo)通，及在感性負載與控制角較大時仍能

3、保證不同相的正反向兩個晶閘管同時導(dǎo)通，要求采用60°的寬脈沖角或雙脈沖觸發(fā)電路。為保證輸出電壓對稱并有一定的調(diào)節(jié)范圍，要求晶閘管的觸發(fā)信號除了與相應(yīng)的交流電源有一致的相序外，各觸發(fā)信號之間還須保持一定的相位關(guān)系。這就要求三相調(diào)壓電路中各晶閘管觸發(fā)脈沖的序列應(yīng)如圖1中的KZ1、KZ2、KZ3、KZ4、KZ5、KZ6，相鄰兩個晶閘管的觸發(fā)脈沖信號相位差為27/3。由于電機自感電勢的作用，電流要滯后一個角度才能為零關(guān)斷晶閘管。因此，要求晶閘管的移相控制角與負載電路的參數(shù)阻抗角0的關(guān)系為：150°，而=tg1L/R，它們與晶閘管導(dǎo)電角的關(guān)系如圖2所示。因有晶閘管的電流滯后特性，直接

4、采用圖1的控制模式容易出現(xiàn)電壓波形缺口與電流波形振蕩。為解決晶閘管不在零電流時關(guān)斷，而在一個很小的反電流下才關(guān)斷的問題，采用與晶閘管并聯(lián)RC回路來吸收負載電路電感中的能量，以使到達電機的電壓、電流具有連續(xù)性。A相的電流電壓波形如圖3所示。從波形可看出，內(nèi)部含有部分諧波分量，由于線電流對稱因而只有奇次諧波，而3次諧波已經(jīng)抵消了，只剩部分高次諧波。這種分量雖然影響功率的輸出，并能使電機發(fā)熱，但對電機的啟動影響不大。二、控制實例控制對象：三相交流異步電動機，輸入三相50Hz，進線電壓380V，功率從幾kW到幾百kW，靜態(tài)誤差不大于2.5%5%?？刂菩盘柾ㄟ^CPU用數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入08V DC電壓，輸出

5、交流電壓連續(xù)可調(diào)，能實現(xiàn)軟啟動。本電路還具有保護和切換裝置，如圖4所示?？刂七^程：按啟動按鈕QTA電機啟動，同時將啟動信號傳到CPU，經(jīng)處理給定D/A一個較小的起步電壓（<8V），然后通過時間控制輸入電壓，達到啟動目的。此后，輸出信號給K1將啟動回路關(guān)斷，1JC斷開2JC吸合，切換到市電全電壓狀態(tài)。該電路還加了一個手動開關(guān)K，以備應(yīng)急啟動。1主電路。本系統(tǒng)采用雙向可控硅，體積小控制極接線簡單。A、B、C為其交流輸入端，A3、B3、C3為輸出端一接向電機定子繞組。2控制電路。升速指令由CPU發(fā)出，傳給D/A經(jīng)運算放大器3FA組成的速度調(diào)節(jié)器，由T32點送入移相觸發(fā)電路。3觸發(fā)電路。移相觸發(fā)電路采用鋸齒波同步方式?？僧a(chǎn)生雙脈沖并有強觸發(fā)脈沖電源（ 40V）經(jīng)K31送到脈沖變壓器的初級側(cè)。4輔助電路。除了正常的過載、過電壓和過電流外，還有斷相保護。它由三個Y形接于電源的電阻11R1、11R2、11R3、光電耦合器Gu、三極管與繼電器等組成。當主電路工作時，0點電位很低，光電耦合器Gu與晶體管11DG2都處于截止狀態(tài)，繼電器1XJ線圈上不通過電流。在三相電源缺相或某一相熔絲燒斷時，則11R1、11R2、11R3變成不對稱電路，0點電位被提高，Gu和11 DG2