数字存储式交流电机软启动装置的组装与调试
一．专业综合实践意义
此次专业综合实践涉及多门学科，包括电机电器、电力工程、微电子技术、自动控制、计算机控制，多学科渗透，强弱电结合，对动手能力要求较高。此次专业综合实践，针对以往学生的动手能力较弱入手，给学生提供了更多的动手实践机会，可以提高学生的实践技能。二．专业综合实践内容
1、对各部分原理进行分析；
2、进行焊接与组装练习;
3、各部分电路的独立调试与系统联调；
4、多种仪器设备的使用与电路波形调试。、
三．交流电机的起动原理
1、主电路
此次专业综合实践所涉及的主电路原理十分简单，即交流电机的降压起动，由于交流电机起动时，会产生很大的冲击电流，一般冲击电流会达到电机额定电流的4~7倍，降压起动是交流电机常用的一种起动方式，且交流电机轻载时降压运行可以达到节能的目的。
传统的降压起动往往通过星—三角切换或者自耦变压器起动，无法实现电压的连续变化，随着电力电子技术的发展，晶闸管相控调压的应用越来越广泛，通过控制晶闸管的触发角来进行调压，此次专业综合实践正是采用了双向晶闸管的相控调压来进行交流电机的软启动，为了减小脉冲变压器的体积，将触发脉冲进行了高频调制，用一系列的窄脉冲来触发晶闸管。
2、控制电路
控制电路的设计思想是电机起动时，设计一个初始导通角，以后每隔一段时间给导通角一个增量，此次设计采用ＥＥＰＲＯＭ２８６４存储触发脉冲数据，通过适当的控制方案，读出ROM里存放的数据，便可控制晶闸管导通角不断变化，下面是各部分控制电路的原理及波形分析：
（1）滞环电压比较器
由于过零比较器的抗干扰能力太差，所以采用了滞环电压比较器，其作用是将正弦信号变成标准的方波，但是滞环比较器产生的方波不是标准的TTL电平，所以经过两次反相整
形。滞环电压比较器可以通过改变参考电压和反馈回路电阻来改变V L和V H，但是由于二
极管的作用，已经将参考电压固定为0.7V，所以只能通过调节电位器来改变V L和V H，
调节电位器使V H=0，从而保证u o和u ab严格同步。
（2）单稳移相电路
实验中采用的是线电压信号，但实际的触发脉冲是通过相电压产生的，利用单稳移相电路将线电压移相30°可以得到相电压信号。实验中采用了74LS122可重复触发单稳态触发器，
触发脉冲有效时，
Q端输出负脉冲，输出脉宽为30°/360°*20ms=1.667ms。
（3）锁相同步倍频器
锁相同步倍频器主要有两个作用：同步和倍频，即实现与工频50Hz相电压的同步以及256倍频,CD4046的AIN输入是与相电压u a同步的方波信号，BIN输入是其输出的高频信
号经过8分频再反相后的信号，和AIN输入是同频率的，当两路输入有相位差时，鉴相器就会产生一个与二者相位差成正比的误差电压信号，经过低通滤波和压控振之后产生高频信号输出。
（4）错相序封锁电路
为了防止三相相序接错时出现事故，系统加入了错相序封锁控制环节，相序接错时，自
动封锁74LS244的输出，禁止系统运行，实验中利用的是相序正确时，u ab超前u ac60°，
二者时间差约为3.3ms，利用u ab产生5ms的单稳延时信号u1，利用u ac产生1ms的单稳
延时信号u2，将两路单稳延时后的信号相与，即可得到脉宽1ms的信号u3，利用u3作为25ms单稳延时的触发信号，由于工频50Hz对应周期为20ms,所以当三相相序没接错时，25ms
单稳延时的输出u4应该一直为高电平，而当相序接错时，u1和u2不再有重叠区，所以u4将一直为低，封锁74LS244.
由于时间关系，并没有调试错相封锁部分，因而需要将74LS244的控制信号接地，保证正常输出，但是通电后发现，运行模式指示灯一直全亮，并没有模式的切换，因而继续查找原因，后来发现问题，是因为错相序封锁的输出一直是高电平，除了用来控制244的工作
外，还利用其刚上电是低电平来对74LS161实现清零，由于开始只是用高电平代替了u4，
所以76LS161无法实现清零，一直保持在全‘1’状态，后通过改进，将u ab的5ms单稳延时与高电平相与，作为25ms单稳延时的输入，则其输出即可满足上电初始为低，之后一直为高，模式切换电路工作才正常。
（5）模式选择控制电路
多谐振荡器555为74LS161提供时钟脉冲，74LS161的输出Q0~Q3从全‘0’变到全‘1’，当其变为全‘1’后，输出保持当前状态不变，通过调节555的输出频率，可以调节模式切换的时间，实验中调节555的周期为10s,即16种模式每10s切换一次。
（6）触发脉冲产生电路
EEPROM2864中A8~A11用于模式选择，即改变导通角的大小，A0~A7用于在每个正弦周期产生脉冲，根据导通角的大小会改变连续脉冲的宽度，低八位处于高频扫频状态，只要模式不改变，连续脉冲的宽度就不会变，高四位处于低频扫频状态，每10s改变一次模
式，导通角减小一次，通过244的D0~D2即可输出三相连续触发脉冲。
3、驱动电路
晶闸管门极的脉冲电流必须有足够大的幅值和持续时间以及尽可能短的电流上升时间，才能保证晶闸管可靠触发导通，实验中控制电路和主电路的隔离是通过脉冲变压器实现的，这种触发驱动电路很难传递宽触发脉冲，所以要对输入的宽脉冲信号进行高频调制，频率越高，脉冲变压器铁芯的体积可以越小。
实验中采用三种不同的驱动电路来分别驱动三相晶闸管，A相驱动电路由光耦
MOC3052和外围电路组成，B相由运放LM393、脉冲变压器及外围电路组成，C相由三极管9013、脉冲变压器及外围电路组成，实际实验过程中B相的运放LM393用三极管9013
代替。
四．测试波形
1.滞环电压比较器波形记录如下：
图1 滞环过零比较器输入输出图2 滞环比较器输入与一次反相后输出
图3 滞环比较器输入与两次反相后输出图4 滞环比较器输入与两次反相后输出分析：从图1可以看出，滞环过零比较器的直接输出不是标准方波，通过调节电位器已经满足了V H=0，由图2可知，经过一次反相后，输出已经是标准方波，但是为了实现u o 和u ab严格同步，又将输出信号经过了一次反相，如图3所示，图4是将图3信号局部放大后的效果，便于观察比较器是严格的过零翻转。
2.单稳移相电路波形记录如下：
图5 单稳移相电路输入输出图6 单稳移相电路输入输出
分析：从图5可知，过零滞环比较器的输出u o作为单稳移相电路的输入，其上升沿和
-
Q的下降沿一致，通过调节电位器使
-
Q的上升沿与u o的上升沿错开1.667ms，即可实现
移相30°的功能，图6是调节电位器过程中用于精确测量用的放大后的波形。
3.锁相同步倍频器波形记录如下：
3.
图7 CD4046两路输入信号图8 CD4046输入和输出信号
图9 2864的A0和A1地址信号图10 2864的A2和A3地址信号
图11 2864的A4和A5地址信号图12 2864的A6和A7地址信号
分析：从图7可以看出，锁相环的两路输入信号完全同步，即实现了同步的功能，从图8可以看出，锁相环的输出信号是输入信号频率的256倍，即理论输出频率为
50*256Hz=12.8KHz，实际监测过程中，频率在波动，但波动范围不大，即可判定CD4046实现了倍频的功能。图9到图12为8位计数器的输出，即2864的低八位地址输入，最低位地址的频率为6.4KHz，随着地址位的增加，频率依次减半，A7的信号频率为50Hz。
4.错相序封锁电路波形记录如下：
图13 5ms单稳延时输出图14 5ms单稳延时输出（放大测量）
图15 74LS08输出图16 25ms单稳延时输出
分析：图13和图14应该是对应于u ab的5ms单稳延时输出信号u1，图15是用一路高电平和5ms单稳延时输出相与后的结果，图16为25ms单稳延时的输出，一直为高电平，保证74LS244可以正常输出。
5.模式选择控制电路波形记录如下：
图17 74LS161的时钟信号
分析：从图17可以看出，74LS161的时钟信号周期为10s,通过实验现象也观察到，4盏模式运行指示灯依次从全灭到全亮每10s变化一次。
6.触发脉冲产生电路波形记录如下：
图18 A相和B相连续触发脉冲（1）图19 A相和B相连续触发脉冲（2）
图20 A相和B相连续触发脉冲（3）图21 A相和C相连续触发脉冲（1）
图22 A相和C相连续触发脉冲（2）
分析：从图18~图22可以看出，随着模式的切换，触发脉冲越来越宽，且A、B、C三相触发脉冲的形状完全相同，只是相位互差120°。
3、驱动电路
图23 B相第一路触发脉冲图24 B相第二路触发脉冲
图25 C相触发脉冲
分析：从图23~26可以看出，B相两路触发脉冲的形状应该是完全相同的，通过测量可以看出，B相触发脉冲的尖峰已经远超过1V，但是尖峰时间很短，真正达到1V以上的时间不是很长；从25可以看出，C相触发脉冲幅值可以达到1.5V左右，脉冲宽度可达53μs，C相的触发脉冲比较理想。
带负载时波形
图26 A相带载波形（模式0）图27 A相带载波形（模式6）
图28 A相带载波形（模式10）图29 A相带载波形（模式15）
分析：上图为联机调试时A相负载两端的波形，观测过程中发现，随着模式的切换，A 相负载两端波形逐渐改变，且逐步趋近于完整的正弦波，起动过程中也可以发现，灯泡的亮度逐渐增加，到达最后一个模式时，负载两端为完整的正弦波，且不再发生变化，灯泡亮度也不再改变，从波形上看，此次联机调试的结果还是比较理想的，B、C相的情况基本一致，不再分析。
五、课程设计总结
通过此次专业综合实践，我对晶闸管有了新的认识，以前电力电子课程的学习不是很透彻，对晶闸管驱动电路部分学习比较少，通过实习发现，晶闸管虽然起着很重要的作用，但是晶闸管并不是想象中的开关那么简单，晶闸管的驱动电路应该是正确使用晶闸管的关键步骤，也是此次专业综合实践的关键部分，但是通过实习又感觉驱动电路并不像一些经典理论那么成熟，在哪里都适用，驱动电路有一些部分是要通过实践获得的，所以做好这部分内容对动手能力要求较高，此次专业综合实践实现了不用单片机、DSP等控制器对交流电机进行软启动，虽然单片机、DSP等控制器的功能很强大，也很灵活，只需要更改程序和外围电路，就可以实现不同的功能，但是对于实现某一特定功能的控制任务来说，如果可以不用控制器实现的话，应该尽量避免用控制器，可以节约成本，避免了资源的浪费，本次专业综合实践正是实现了这一点，而且整个控制的思路很好，很值得借鉴。
实验过程中，电源板、驱动板、控制板及主电路板调试无误后，开始联机调试，调试过程中发现，C相带载的测试结果是正确的，可以看到C相负载两端波形逐渐接近正弦，但是A相和B相波形不正确，最开始时，A相带上负载时，B相输出会变为0，理论上A、B、C三相之间应该是互不影响的，但是现在A相一直影响B相，于是开始查驱动板电路有没有出现错误，仔细检查后，也没有发现焊接错误，后来发现万用板的最外面一圈焊盘本身是接在一起的，A相和B相接控制板输入的地方是通过最外边一圈引出的，所以A相和B相的输入已经短接，会出现A相影响B相输出的结果，后来又对万用板的另一侧进行检查，发现晶闸管的触发信号中B相两路正信号端也短接了，后来及时进行修改，三相电路不再互相影响，于是开始重新联机调试。
改正完那个错误后，重新调试，但是发现A相的输出总是刚开始就很接近正弦波，模式切换大概到‘３’的时候，输出就是完整的正弦波，B相输出更是一直为正弦波，只有C 相是正确的，于是猜测是不是控制板的输出只有C相是正确的，所以尝试用控制板C相的输出作为驱动板A相和B相的输入，经过测试发现此时A相和B相的输出都是正确的，于是猜测可能是２４４的输出A和B都有问题，但是通过示波器仔细观察，三相输出只有相位上的差异，别的并无区别，应该不是三相输出不正确，后来想到应该是电源的问题，实际接三相负载时应该是三相电源，但是现在调试用的只是单相电源，所以和三相触发脉冲的相位并不对应，后来按照这个猜想进行改正，发现三相输出都正常，进行三相联机调试，效果
也变得比较理想。
电机学实验报告 学院：核技术及其自动化工程专业：电气工程及其自动化 教师：黄洪全 姓名：许新 学号：200706050209
实验一异步电机的M-S曲线测绘 一．实验目的 用本电机教学实验台的测功机转速闭环功能测绘各种异步电机的转矩~转差曲线，并加以比较。 二．预习要点 1．复习电机M-S特性曲线。 2．M-S特性的测试方法。 三．实验项目 1．鼠笼式异步电机的M-S曲线测绘测。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘。 ＞T m， （n=0） 当负载功率转矩 当S≥S m 过读取不同转速下的转矩，可描绘出不同电机的M-S曲线。
四．实验设备 1．MEL 系列电机系统教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及测功机、转矩转速测量（MEL-13、MEL-14）。 3．电机起动箱（MEL-09）。 4．三相鼠笼式异步电动机M04。 5．三相绕线式异步电动机M09。 五．实验方法 1 被试电动机M04法。 G 功机，与按图线，实验步骤： （1）按下绿色“闭合”按钮开关，调节交流电源输出调节旋钮，使电压输出为220V ，起动交流电机。观察电机的旋转方向，是之符合要求。 （2）逆时针缓慢调节“转速设定”电位器经过一段时间的延时后，M04电机的负载将随之增加，其转速下降，继续调节该电位器旋钮电机由空载逐渐下降到200转/分左右（注意：转速低于200转/分时，有可能造成电机转速不稳定。） （3）在空载转速至200转/分范围内，测取8-9组数据，其中在最大转矩附近多测几点，填入表5-9。
（4）当电机转速下降到200转/分时，顺时针回调“转速设定”旋钮，转速开始上升，直到升到空载转速为止，在这范围内，读出8-9组异步电机的转矩T，转速n，填入表5-10。 2．绕线式异步电动机的M-S曲线测绘
软启动和变频启动有什么区别？ 关键词: 软启动变频启动继电器 1、我认为软启动的原理是利用固态继电器（或双向可控硅），通过移相触发（或过零触发）， 进行电动机的调压调速。 而变频器启动电动机过程是变频调速，工作运行中可以对电动机进行正转调速、制动、反转调速、变频运行等工作。 2、变频是通过改变频率来起动，它可以带载起动，不会有冲击电流，软起动是通过降低电压来起动的，起动力矩会受一定影响，有一定的冲击电流。 3、软启动就是降压启动，只不过降压值可以连续平滑调节而以，同降压启动一样，都是以牺牲起动力矩为代价。变频器则是同时改变电压和频率，在不降低转矩的情况下，连续调节转速。 4、即然变频器可以调速，也可以节能，那么为什么现在很多厂家生产软启动器呢？它的发展趋向又是如何？ 5、问题是变频器是需要调速才节能的，变频器比软启动贵多了。在不调速的场合变频器起的作用跟软启动一样的。为什么要花更多的人民币作同样的事情呢？ 6、软启动器技术含量比较低，容易国产化，性能稳定，价格比变频器低很多！！所以软启动器在国内还有生存空间。 7、变频器的价格比软启动器要高的同时，带反馈的变频器更高。如：在特殊场合，如负载率小于1/3时，又有反馈能量时，用在线
式软起成本就特低。 大功率变频，变工频还是工变频，先切在断的方式对变频器来说实现起来成本较高。有不同步和相位差的问题。 软起的双向可控硅模块实现起来要容易多。 变频器将来肯定取代软起，但前提是成本要下降。只有IGBT 在中国大规模制造时，就是变频器取代软起的时侯。 8、软启动器是对大功率电机使用的用来减少启动时大电流对电机，电网冲击。它的工作原理是在其特定的启动时间里从0V加到全压从而完成电机的启动过程；变频器是改变输出电源的频率实现电机的转速调整，它一般情况下是用在要求变速的设备上的，当然它也能实现电机的正常启动过程。 为什么还要有软启动器呢：因为大功率电机设备上不需要变速，为了启动过程更好的减少对电机设备和电网的损害而使用（如：大功率的风机，水泵等）。同时同功率的软启动器的价格要比变频器少得多。 1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？ 软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
软启动器的控制 在工业工程设计中，通常电动机容量≥45KW时，就会采用软启动方式，那么，软启动究竟是怎么回事呢？它又是如何运用在电气上的呢？ 一、软起动控制原理及过程 软启动SIMADYN D数字控制系统应用矢量原理，并通过系统的开环和闭环控制来实现对软启动过程的控制，采用失量控制方式的目的，主要是为了提高变频器的动态性能。根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量(电流)和转矩分量(电流)，并分别加以控制，即模仿自然解耦的直流电动机的控制方式，即对磁场分量和转矩分量分别控制，以获得类似于直流电机调速的动态性能。 在矢量控制方式中，磁场电流实际值和转矩电流实际值可以根据测定的电机定子电压、和电流的实际值经变换计算求得。磁场电流和转矩电流的实际值与之相应的设定值进行比较和调节。 开环控制包括:电机速度≤5%额定转速时控制;开、合短路器的控制;压力、温度、各种保护连锁之间的逻辑控制。 闭环控制包括:电流控制与速度控制;系统的设计成带电流闭环控制的速度环控制，即双闭环系统;通过控制电源侧的整流器，电机流过相应的电流，以获得保持电机转矩所需的力矩。 电机定子通过逆变器流入方波电流。电机转子中通过磁场电流，由于转子的旋转，产生空间变化的磁场，在电机定子中产生感应电势。在低转速时，励磁电流保持不变，定子电压只与转速成正比。为了确定定子电流的顺序(逆变器晶闸管触发的顺序)，定子电压被测量(绝对值、相角)，然后产生逆变器的触发脉冲，逆变器自然换相，换相电压由同步机提供。在0~5%额定转速时，电机电压很低，不能实现自然换相，为保证逆变器可靠的换相，采用直流脉动技术。周期地将直流环节电流降低到零，逆变器晶闸管按设定值周期地触发，带动转子旋转。当电机电压较高时，就可以实现自然换相。逆变器的晶闸管从一相到另外一相的触发信号由同步电压获得。同步电机电压过零点被测量，并作为电机侧逆变器的触发信号。这样也保证了电机侧逆变器的晶闸管触发永远与电机电压同步，以使同步机始终保持同步。当电机的实际速度小于设定的速度时，速度检测器将输出信号到电流控制器，电流控制器改变整流器晶闸管的触发角，增大输出直流电流，电机转矩增加，电机速度增加，直到电机的电磁力矩与负荷力矩平衡。当电机转速达到准同步转速时给同步器信号，同步器开始进行检测，比较、当满足同步条件时，由同步器发出指令合上断路器，同步电机并网，软启动器退出，完成软启动过程。 软启动开闭环控制都在SIMADYN D控制系统实现。全部控制功能文件安装在八个处理器中，每个处理器执行特定任务的功能包，功能包的功能用参数和STRUC G图来定义。 二、功能包 SIMADYN D系统中还包括建立处理器与外围设备通讯@—FP功能包。 (1) 模块SE21.2:处理器PS16与电机侧晶闸管的接口模块，用来测量实际值与检测值及晶闸管的状态;
JJR系列软起动器用户手册
目录 安全注意事项………………………………………………………………………………………安装准备……………………………………………………………………………………………使用及环境条件……………………………………………………………………………………1．概述……………………………………………………………………………………………… 典型应用简介…………………………………………………………………………………… JJR系列软起动功能……………………………………………………………………………2．购入检查…………………………………………………………………………………………3．安装………………………………………………………………………………………………4．电路连接………………………………………………………………………………………… 4.1主回路……………………………………………………………………………………… 4.2控制端子…………………………………………………………………………………… 4.3控制电路端子连接………………………………………………………………………… 4.4主回路连接………………………………………………………………………………… 4.5基本电路框图和端子………………………………………………………………………5．键盘及显示说明…………………………………………………………………………………6．数据的设定………………………………………………………………………………………7．通电运行…………………………………………………………………………………………8．保护显示说明……………………………………………………………………………………9．软起动控制模式………………………………………………………………………………… 9.1限流型……………………………………………………………………………………… 9.2电压控制型………………………………………………………………………………… 9.3软停车曲线………………………………………………………………………………… 9.4不同起动方式的电流波形比较……………………………………………………………10．结构特点………………………………………………………………………………………附表一应用场合……………………………………………………………………………………JJR1000系列二次接线图……………………………………………………………………………JJR2000系列二次接线图……………………………………………………………………………
课程名称：电机学实验指导老师：章玮成绩：__________________ 实验名称：异步电机实验实验类型：______________同组学生：旭东 一、实验目的和要求（必填）二、实验容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一、实验目的 1、测定三相感应电动机的参数 2、测定三相感应电动机的工作特性 二、实验项目 1、空载试验 2、短路试验 3、负载试验 三、实验线路及操作步骤 电动机编号为D21，其额定数据：P N=100W，U N=220V，I N=0.48A，n N=1420r/min，R=40Ω，定子绕组△接法。 1、空载试验 （1）所用的仪器设备：电机导轨，功率表（DT01B），交流电流表（DT01B），交流电压表（DT01B）。 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表0.5A，功率表250V、0.5A。（4）试验步骤： 安装电机时，将电机和测功机脱离，旋紧固定螺丝。 试验前先将三相交流可调电源电压调至零位，接通电源，合上起动开S1，缓缓升高电源电压使电机起动旋转，注意观察电机转向应符合测功机加载的要求（右视机组，电机旋转方向为顺时针方向），否则调整电源相序。注意：调整相序时应将电源电压调至零位并切断 电源。
接通电源，合上起动开关S1，从零开始缓缓升高电源电压，起动电机，保持电动机在额定电压时空载运行数分钟，使机械损耗达到稳定后再进行试验。 调节电源电压由1.2倍（264V~66V）额定电压开始逐渐降低，直至电机电流或功率显著增大为止，在此围读取空载电压、空载电流、空载功率，共读取7~9组数据，记录于表4-3中。注意：在额定电压附近应多测几点。 试验完毕，将三相电源电压退回零位，按下电源停止按钮，停止电机。 表4-3 2、短路试验 （1）所用的仪器设备：同空载试验 （2）测量线路图：见图4-4，电机绕组△接法。 （3）仪表量程选择：交流电压表250V，交流电流表1A，功率表250V、2A。
软启动工作原理 软启动器电动机的应用 1、软启动器工作原理与主电路图 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。软启动与软停车的电压曲线见图2，3。 2 软启动器的选用 （1）选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。 节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。 （2）选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3、Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束后旁路仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用 设计采用一拖二方案，见图4，即一台软启动器带两台水泵，可以依次启动，停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器，减少了投资，充分体现了方案的经济性，实用性。
软启动器工作原理与主电路图 2010年02月22日星期一 11:00 1 软启动器工作原理与主电路图 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。软启动与软停车的电压曲线见图2，3。 2 软启动器的选用 （1）选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。
根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。 节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。 （2）选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3 Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用
摘要：简要介绍了电动机软启动装置组成、特点以厦与传统启动装置的比较。结合陕西鼓风机（集团）有限会司生产制造的风机机组低压辅机系统的特点，阐明了电动机软启动装置的应用。 电动机软启动装置；传统启动装置；低压辅机系统 引言 低压辅机系统（如盘车电机、润滑油泵、液压油泵等）是风机机组重要的辅助系统，其运行的好坏直接关系到风机机组的安全性能。 电动机软启动装置是一种具有国际先进水平的电动机启动装置，该装置融合了最新的现代控制理论和专用电动机保护技术及先进的软件技术，既能改变电动机的启动特性，保证电动机可靠启动，又能降低启动电流，减少对电网的冲击，并且可以和网络进行通讯，实现智能控制。无论从功能、性能、负载适应能力、维护及可靠性等方面都是传统的启动设备（如：星／三角、自耦变压器、磁控式启动装置）无法比拟的。所以，这种智能型启动装置取代上述传统的启动装置将是一种必然趋势。 1电动机软启动装置组成 电动机软启动装置采用单片机进行逻辑控制。如图1所示，一般由电压检测、电流检测、旁路接触器、驱动电路、控制系统和键盘显示器等组成。 2电动机软启动装置选择 电动机软启动装置的选择主要取决于它的启动方式和停车方式。 电动机软启动装置一般有以下几种启动模式： 限电流启动模式就是限制电机的启动电流，主要用于轻载启动和对电机启动电流有严格要求的场合。电压斜坡启动模式就是把电机电压由小到大斜坡线性增加，主要用于重载启动和对启动电流要求不严格而启动平稳性较高的场合。突跳启动模式就是在电机启动时，先给电机施加一个较高的固定电压并持续一段时间，以克服静阻力距，主要用于重载启动，但是突跳时会给电网造成冲击。转矩控制启动模式就是把电机的启动转矩由小到大斜坡线性增加，主要适用于重载启动。电压控制启动模式就是保证启动电压压降不变的情况下，使电机发挥出最大启动力矩，主要用于轻载启动。 电动机软启动装置一般有减速停车模式、自由停
电机软启动器原理图 6kV电机软启动器控制原理图
软启动器在冷剪控制系统中的应用 1 前言 冷剪是棒材生产线上必不可少的设备，在连续剪切线上，由于对冷剪定位控制的实时性和精确性要求非常高，通常情况下采用变频器或直流调速装置进行控制;对于使用定尺机完成棒材组长度定位的生产线来说，由于要等到棒材组在辊道上完全停止后才进行剪切，对冷剪定位控制的实时性和精确性不要求非常高，这时对交流电机可考虑使用软启动器控制，设备投资大大减少。 2 软启动器概述 软起动器是电力电子技术与自动控制技术相结合的产物，其电路原理如图1所示。将三组反并联晶闸管串接于供电电源与被控电机之间。起动时，由电子电路控制晶闸管的导通角，使电机的端电压逐渐增大，直至全电压，使电机实现无冲击软起动;停机时，则控制晶闸管的关断速度，使电机的端电压由全电压逐渐下降至零，实现软停车，可见，软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。 图1是ABB PSD系列软启动器产品的原理图，图中的元件如下：E1：电路板;F6：温度监视器;J1–J3：连接端子;K4：继电器，在运行状态时动作;K5：继电器，在全压状态时（Ue=100%）动作;K6：继电器，故障信号;T2：电流互感器;T5：控制变压器;V1–V6：晶闸管;X1–X3：端子板。另外，根据功率范围，还有两组或三组风扇作为标准配置。根据不同的应用要求，还可选择过载保护器。在图1中，V2、V4、V6三只晶闸管依次对应于U、V、W三相电源的正半周，开通角α相同，故三相的触发脉冲应依次相差120o;每相的正、负半周依次分别由反并联的两只晶闸管触发控制，所以同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差180o，触发顺序是V2、V5、V4、V1、V6、V3，依次相差60o。
CDJ1系列数字式电机软起动器 用户手册 2013年6月（第三版）
安全注意事项： 使用前请仔细阅读CDJ1安装说明书。如果不认真阅读有关说明，违反有关安全规定，有可能影响软起动器的正常使用。 安装前的准备 安装CDJ1请准备以下工具：螺丝刀、剥线钳、板钳等。 1、安装之前，请务必阅读“安全注意事项”。 2、只有专业技术人员允许安装CDJ1。 3、必须保证电动机与CDJ1匹配合适，安装时，请务必按用户手册章程 操作。 4、不允许将输入端（L1、L2、L3）接到输出端（U、V、W）。 5、不允许软起动器输出端U、V、W线接电容器，否则会损坏起动器。 6、CDJ1安装后将输入和输出端的铜线鼻用绝缘胶带包好。 7、远程控制时必须锁定键盘控制。 8、软起动器外壳请牢固接地。 9、维修设备时，必须断开进线电源。 使用及环境条件 【进线电源】交流380V 50H z±10% 【适用电机】鼠笼式三相异步电动机 【起动频度】每小时不超过12次 【使用湿度】90%无霜结 【使用温度】-30℃～+55℃ 【使用场所】室内无腐蚀性气体无导电尘埃且通风良好 【振动标准】海拔在3000米以下，振动力装置0.5G以下 【使用类别】AC-53b 提醒用户 如长途运输软起动器，在使用前，请用户仔细检查主电路、控制电路接线螺丝有无松动须紧固。 CDJ1-S型75kW以下壁挂式，需用户自配断路器。
目录 一、概述 ..................................................................................................... - 1 - 二、购入检查 ............................................................................................. - 2 - 三、安装 ..................................................................................................... - 3 - 四、基本接线图 ......................................................................................... - 4 - 五、软起动器的工作原理 ......................................................................... - 8 - 六、键盘及显示说明 ................................................................................. - 8 - 七、结构尺寸 ........................................................................................... - 21 - 八、故障排除 ........................................................................................... - 24 - 九、二次接线图 ....................................................................................... - 25 - 十、附表 ................................................................................................... - 26 - 附录一：MODBUS通信协议 ................................................................. - 27 -
电机学实验报告
实验一直流他励电动机机械特性一．实验目的 了解直流电动机的各种运转状态时的机械特性 二．预习要点 1．改变他励直流电动机械特性有哪些方法？ 2．他励直流电动机在什么情况下，从电动机运行状态进入回馈制动状态？他励直流电动机回馈制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况？ 3．他励直流电动机反接制动时，能量传递关系，电动势平衡方程式及机械特性。 三．实验项目 1．电动及回馈制动特性。 2．电动及反接制动特性。 3．能耗制动特性。 四．实验设备及仪器 1．MEL系列电机系统教学实验台主控制屏。 2．电机导轨及转速表（MEL-13、MEL-14） 3．三相可调电阻900Ω（MEL-03） 4．三相可调电阻90Ω（MEL-04） 5．波形测试及开关板（MEL-05） 6、直流电压、电流、毫安表（MEL-06） 7．电机起动箱（MEL-09） 五．实验方法及步骤 1．电动及回馈制动特性
接线图如图5-1 M为直流并励电动机M12（接成他励方式），U N=220V，I N=0.55A，n N=1600r/min，P N=80W；励磁电压U f=220V，励磁电流I f＜0.13A。 G为直流并励电动机M03（接成他励方式），U N=220V，I N=1.1A，n N=1600r/min; 直流电压表V1为220V可调直流稳压电源自带，V2的量程为300V（MEL-06）； 直流电流表mA1、A1分别为220V可调直流稳压电源自带毫安表、安倍表； mA2、A2分别选用量程为200mA、5A的毫伏表、安培表（MEL-06） R1选用900Ω欧姆电阻（MEL-03） R2选用180欧姆电阻（MEL-04中两90欧姆电阻相串联） R3选用3000Ω磁场调节电阻（MEL-09） R4选用2250Ω电阻（用MEL-03中两只900Ω电阻相并联再加上两只900Ω电阻相串联） 开关S1、S2选用MEL-05中的双刀双掷开关。 按图5-1接线，在开启电源前，检查开关、电阻等的设置； （1）开关S1合向“1”端，S2合向“2”端。 （2）电阻R1至最小值，R2、R3、R4阻值最大位置。 （3）直流励磁电源船形开关和220V可调直流稳压电源船形开关须在断开位置。 实验步骤。 a．按次序先按下绿色“闭合”电源开关、再合励磁电源船型开关和220V电源船形开关，使直流电动机M起动运转，调节直流可调电源，使V1读数为U N=220伏，调节R2阻值至零。 b．分别调节直流电动机M的磁场调节电阻R1，发电机G磁场调节电阻R3、负载电阻R4（先调节相串联的900Ω电阻旋钮，调到零用导线短接以免烧毁熔断器，再调节900Ω电阻相并联的旋钮），使直流电动机M的转速n N=1600r/min，I f+I a=I N=0.55A，此时I f=I fN，记录此值。
电机直接启动的时候，电流可能会达到额定电流的6-7倍，会给工厂的其他用电设备带来问题。采用软启动时启动电流大概是额定电流的2-3倍。对于水泵来说，还有软停止，让水慢慢回落，消除水锤效果。简单的说就是缓缓启动，缓缓停止。这个缓缓的时间可以调节，大概是1-60秒。 软启动器以体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星－角等启动器的趋势。由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备，在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。例如：不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。 1、软启动器简介 目前，市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。电子式以晶闸管调压式为多数。变频器在某种意义上也是一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，只是造价要高些。 晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。晶闸管式软启动器的启动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等可供选择。
磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降，实现电动机软启动。不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。一般的软启动器不能调节电源频率，也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机，实现无冲击启动。实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的；斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时，开始时要使软启动器输出一个初始电压（初始电压在80~280V之间可以调节），使电 动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩，拖动设备开始转动，启动电流为Is。在微电脑的控制下，继续增加输出电压使电动机加速。当软启动器的输出电压接近额定电压时，电动机就已达到额定转速，Is降为负荷电流In。启动时间t1结束时，软启动器输出额定电压并发出旁路信号，使旁路接触器闭合，软启动器停止输出电压，电动机转入正常运行。软启动的初始转矩可以通过给定初始电压和启动时间进行调节，控制启动电流在2--4.5倍电动机额定电流以内。 低压软启动器的停车方式主要有自由停车，软停车，制动停车三种。传统的电动机停车方式常用自由停车，但有许多应用场合，自由停车会产生很大问题，如高层建筑的水泵系统，如果采用自由
实验报告 课程名称：电机学指导老师：史涔溦成绩：__________________ 实验名称：直流电动机实验实验类型：验证性实验同组学生姓名： 一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得Array实验一直流电动机实验 一、实验目的和要求 1、进行电机实验安全教育和明确实验的基本要求 2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件 3、学习直流电动机的接线、起动、改变电机转向以及调速的方法 4、掌握用实验方法测取直流并励电动机的工作特性和机械特性 5、掌握直流并励电动机的调速方法 6、并励电动机的能耗制动 二、实验内容和原理 1、并励直流电动机起动实验 2、改变并励直流电动机转向实验 3、测取并励直流电动机的工作特性和机械特性 4、并励直流电动机的调速方法 三、主要仪器设备 1、直流电源（220V，3A，可调） 2、并励直流电动机 3、负载：测功机。与被测电动机同轴相连。 4、调节电阻。电枢调节电阻选取0-90欧，磁场调节电阻选取0—3000欧。 5、直流电压电流表。电压表为直流250V，电枢回路电流表量程2.5A，励磁回路电流表量程200mA。 四、操作方法与实验步骤 （1）并励直流电动机的起动实验 接线图：
实验时，首先将电枢回路电阻调节到最大，因为起动初n=0，而端电压为额定值，如果电枢回路电阻过小那么会因电流过大而烧坏电机。其次应该Rf 调节到最小，因为当电枢电流和电动势一定时，磁通量和转速是成反比的 ，如果磁场太弱，那么会造成很大的转速，从而造成危险。调节电源电压，缓缓启动电机，观察电动机的旋转方向是否符合负载的加载方向。最后逐步减小R1，实现分级起动，直到完全切除R1. 注意每次起动前，将测功机加载旋钮置0。实验完成后，将电压和测功机加载旋钮置0。 （2）改变并励直流电动机转向实验 改变转向，即改变导体的受力方向，则改变电枢电流或者磁场的方向都可以实现。因此对调励磁绕组或者电枢绕组的极性即可。重新起动，观察转向。 （3）测量并励直流电动机的工作特性和机械特性 1、完全起动电机并获取稳定转速，使得R1=0 2、将电动机调节到额定状态，调节电源电压测功机加载旋钮及磁场调节电阻R f ，至额定状态 ：U=U N ， I=I N ，n=n N ，记下此时的I f ，即I fN 。 3、保持 U=U N ，I f =I fN 不变 ，调测功机加载旋钮，逐渐减小电动机负载至最小，测I 、n 、T 2 。 （4）并励直流电动机的调速特性 1、改变电枢电压调速 1) 按操作1起动后，切除电枢调节电阻R 1 （R 1 =0）
软启动器原理、电机软起动器工作原理 软启动器（软起动器）工作原理 软启动器（软起动器）一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？ 软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。 运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。 软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。 2.什么是电动机的软起动？有哪几种起动方式？ 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软起动一般有下面几种起动方式。 （1）斜坡升压软起动。这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。 （2）斜坡恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增
物理与电子工程学院 《电力拖动自动控制系统》课程设计报告书 设计题目：直流电机起动设计与仿真 专业：自动化xxx 班级： 2014xxxxx本1班 学生姓名: xxxxxxxx 学号: 20140343121 指导教师： xxxxxxxxxx 2015年 10月 25 日 物理与电子工程学院课程设计任务书
专业：自动化班级：14xxxx1班
摘要 直流电动机具有调速范围广、调速平稳、过载能力强以及启动和制动转矩大等优点，在工农业生产中得到了广泛的应用。文章研究了直流电动机串电阻起动方法，在直流电动机电枢绕组中串入电阻来降低起动电流和起动转矩。相比于电机直接起动，串入电阻起动起动电流和起动转矩显著减低，而且成本又增加不多，在实际工农业生产中有广泛的应用，在课程设计中总共设了3级电阻，第一级电阻R1=0.518,第二季电阻R2=0.32,第三级电阻R3=0.162。 关键词：直流电动机；直接启动；串电阻启动；仿真；
目录 1 任务提出与方案论证 (1) 1.1提出任务 (1) 1.2方案论证 (1) 2 总体设计 (1) 2.1系统总体原理框图 (1) 2.2直流电动机直接起动真模型仿真的建立 (2) 2.3直流电动机串电阻起动真模型仿真的建立 (5) 2.4直流电动机串电阻起动时电阻值计算以及仿真结果分析 (5) 3 心得体会 (13)
1 任务提出与方案论证 1.1提出任务 直流电动机刚与电源接通的瞬间，转子尚未转动起来时，他励和串励电动机的电枢电流以及并励和复励电动机的输入电流称为起动电流，这时的电磁转矩称为起动转矩。一般情况下，在额定电压下直接起动时，起动电流可达电枢电流额定值的10～20倍，起动转矩也能达到额定转矩的10～20倍，这样的起动电流是换向所不允许的，而且过大的起动转矩会使电动机和它所拖动的生产机械遭受突然的巨大冲击，以致损坏传动机械和生产机械。由此可见，除了额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组导线细、电枢电阻大以及转动惯量又比较小，可以直接起动以外，一般的直流电动机是不允许采用直接起动的。 1.2方案论证 方案一：直流电动机直接启动 直流电动机直接启动适用于额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组导线细、电枢电阻大以及转动惯量又比较小，可以直接起动，但是现在工业中绝大数机械都是大功率。 方案二：直流电动机串电阻启动 直流电动机串电阻起动方法，在直流电动机电枢绕组中串入电阻来降低起动电流和起动转矩。相比于电机直接起动，串电阻起动起动电流和起动转矩显著减低，而且成本又增加不多，在实际工农业生产中有广泛的应用。 最终选择： 经过比较本设计选择方案二直流电动机串电阻启动能更好的达到设计要求。 2 总体设计 2.1系统总体原理框图 直流电动机启动的设计，我们首先对电路原理进行分析，通过分析，结合具体的性能指标求出相应的参数，然后在Matlab仿真软件中建立仿真模型，仿真模型采用交流输入电源，使用晶闸管和二极管作为整流器件，通过不断仿真、调
1 软启动器工作原理与主电路图 软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。软启动与软停车的电压曲线见图2，3。 2 软启动器的选用 （1）选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。 旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。 无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。
节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。 （2）选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。 3 Alt48软启动器的特点 Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。 Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。 4 Alt48软启动器的应用 设计采用一拖二方案，见图4，即一台软启动器带两台水泵，可以依次启动，停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器，减少了投资，充分体现了方案的经济性，实用性。 (1) 启动过程：首先选择一台电动机在软启动器拖动下按所选定的启动方式逐渐提升输出电压，达到工频电压后，旁路接触器接通。然后，软启动器从该回路中切除，去启动下一台电机。 (2) 停止过程：先启动软启动器与旁路接触器并联运行，然后切除旁路，最后软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直到停止。 5 应用效果
学号U200912039 专业班号电气0910 姓名刘浩田 指导教师杨凯 日期2011年12月30日报告成绩
一、设计题目 一台绕线式异步电动机，Y/y 连接，已知数据为：额定功率P N = 120kW ，f = 50 Hz ，2p =4，U n = 380 V ，n N = 1440r/min ，R 1 =0.02Ω， R 2 ‘=0.04 Ω，x 1σ = x 2σ’=0.06Ω，x m = 3.6Ω，k i = k e = 0.02，忽略铁耗。试求： 若维持转轴上的负载为额定转矩，使转速下降到1000 r/min ，采用转子绕组串电阻调速，计算电阻及其它参数，做出机械特性图，分析能量的传递。用Matlab 中的SIMULINK 设计调速仿真模型(其余仿真参数可自行设定)，并仿真调速前后定子电流与转子转速波形。 二、设计过程 1.原理描述 交流电动机调速的主要理论依据是： ()() 160f n n 1s p 1s =-=- 式中： f ： 电源频率 P ： 电动机的极对致
s ：转差率 要实现调速主要就是通过改变上述三个参量f 、p 、s ，本次设计要阐述的串电阻调速属于改变转差率调速中的一种。该方案主要原理就是在电动机转子侧串接不同阻值的电阻，使得电动机运行在不同的给定特性曲线上（如下图1）。其主要优缺点在于： 1 ．对电网的容量、电压波动等要求不高； 2 ．起动特性较好，可以控制起动电流，但不影响起动转矩； 3 ．控制方案简便易行，系统造价较低，前期投入小； 4 ．有级调速。电阻设计一旦确定，则速度档不易改变； 5 ．低速时，机械特性较软。转速受转矩变化影响很大，效率较低。 图1 绕线式异步电动机转子串电阻调速的机械特性 2.参数计算 绕线式异步电动机T形等效电路如下