基于晶闸管的带泵控制功能异步电机软起动的仿真研究
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异步电动机软起动及降压节能仿真研究摘要:为了实现异步电动机在轻载或空载运行时通过降低其工作电压达到节能经济运行的目的,本文从异步电动机的T型简化模型着手,对异步电动机的能耗进行了详细分析,利用双向晶闸管的相控调压技术实现降压节能的基本原理,得出影响输出电压稳定性的关键因素——功率因数角的波动,通过对异步电动机节能控制系统进行仿真和分析,证明当对异步电动机实施软起动控制,使晶闸管的触发角以斜坡方式起动时,系统的起动性能会有很大改善,同时,引入功率因数角模糊自整定PID闭环控制,当异步电动机在空载或轻载进行降压节能经济运行时,系统整个调节过程的稳定性和可靠性都有了显著提高。
关键词:异步电动机,软起动,降压节能,仿真1 引言国外在电机节能方面的研究早于国内[1],主要集中在电机本体节能设计方面[2],优势在永磁电机设计和应用方面已经积累了丰富的经验,但是永磁电机的价格较高,在中国推广有一定难度。
由于鼠笼式异步电动机结构简单价格较低,尤其是与永磁电机比较,更具有价格优势,所以国内鼠笼式异步电动机的应用非常普遍,占整个电机市场的76.5%[3]。
而国内用户在电机选型设计上,为了保证电机可靠地工作均是采用“大马拉小车”,即电机的额定功率远大于负载的额定功率,造成电机在低效率下工作,所以近几年国内许多厂家开始针对鼠笼式异步电动机节能控制方面开始研究[4-6]。
本控制器与变频节能技术的比较也有其显著优势,该技术不同于变频节能的显著特点是不受负载类型限制,具有广泛地通用性,而变频节能[7]是通过改变电机的转速达到节能的,且只适用于恒功率或恒转矩负载(例如:风机、水泵、皮带机等),本文设计的控制器是通过降低电机在轻载时电机的工作电压,从而降低电机的励磁电流,提高电机的功率因数和效率,在不改变电机的转速的条件下实现高效节能。
2 异步电动机的简化模型为了研究异步电动机在空载或轻载、额定负载以及起动瞬时的电压、电流、转矩和功率因数等变量的变化,找到合适的节能方案,就要从研究异步电动机的数学模型出发,图1为异步电动机的T型简化模型。
基于晶闸管软起动的三相异步电动机的研究袁帆【期刊名称】《湖南农机》【年(卷),期】2013(000)011【摘要】This article discusses the use of Thyristor firing angle changed to adjust the voltage across the induction motor stator, thereby changing the motor speed and stator current soft start works. This soft-start mode structure is simple、excellent performance and is easy to be adjusted. For less demanding fan and pump load is very applicable.%文章论述了利用改变晶闸管的触发角来调节异步电动机定子两端电压,进而改变电机的转速和定子电流的软起动的原理。
这种软起动方式结构简单,性能好,调试容易,对于要求不高的风机、泵类负载非常适用。
【总页数】3页(P72-73,81)【作者】袁帆【作者单位】陕西理工学院电气工程学院,陕西汉中 723003【正文语种】中文【中图分类】TM343.2【相关文献】1.基于晶闸管的带泵控制功能异步电机软起动的仿真研究 [J], 钟庭剑;刘清平2.基于晶闸管模糊控制的电动机软起动研究 [J], 杨莉媛;崔建明;凌文豪3.基于DSC的三相异步电动机的自适应软起动研究 [J], 俞浩;韦忠朝4.基于晶闸管串联的高压电动机软起动装置系统设计与研究 [J], 冷严冬;王朔5.基于DSP的三相异步电动机软起动器的研究 [J], 吴玉华因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
交流异步电动机固态软启动器技术及仿真研究随着现代化工业的发展,异步电动机的应用越来越广泛。
在工业界中,异步电动机一直是主流电动机种类。
它结构简单、可靠性高、成本低,因此在工业设备控制中受到广泛应用。
尽管异步电动机在许多应用领域使用广泛,但它们面临的最大挑战之一是启动时的大电流问题。
为了解决这个问题,今天我们将讨论交流异步电动机固态软启动器技术及仿真研究。
固态软启动器是一种最大限度降低异步电动机启动时电流冲击的控制装置。
与传统的直接启动相比,固态软启动器可以实现电流的平稳变化,从而提高设备的可靠性,延长设备的使用寿命。
与此同时,软启动器还可以降低设备的能源消耗,并减少对电网的影响。
因此,研究交流异步电动机固态软启动器技术已经成为当前电动机控制的热点问题。
交流异步电动机固态软启动器技术主要包括两个模块:前端整流模块和后端逆变模块。
前端整流模块是将交流电源转换为直流电源的过程,后端逆变模块可以根据需要将直流电压转换为交流电压。
在软启动过程中,前端整流模块可以根据需要调整输出电压和输出电流,以平稳的方式将异步电动机加速到工作速度。
为了验证交流异步电动机固态软启动器技术的可行性和有效性,本文采用Matlab仿真平台进行了实验。
仿真结果表明,软启动器可以平稳、低电流地启动电机,从而避免了传统的直接启动带来的电流冲击。
此外,仿真结果还表明,软启动器能够满足工业生产的实际需求,是一种可行的电动机控制方案。
总之,交流异步电动机固态软启动器技术及仿真研究是当前电动机控制的热点问题之一。
通过对软启动器的设计和仿真分析,可以实现电机的平稳启动,保护设备安全,延长设备寿命,降低能源消耗,从而在工业自动化控制、能源管理等方面发挥重要作用。
除了软启动功能,交流异步电动机固态软启动器技术还具有很多优点。
例如,它们不仅可以大大降低起动时的电流冲击,而且可以在电机运行中保证高效率、低噪声和平滑的运行。
此外,软启动器还减轻了电网的压力,保护了电源和设备。
异步电机重载软启动技术研究1. 引言1.1 背景介绍异步电机重载软启动技术通过控制电流和电压的变化,使电动机在启动阶段逐渐达到额定转速,避免了突然启动对设备的冲击。
这项技术在提高电动机启动效率的也减少了设备的损坏率,提高了设备的可靠性和稳定性。
随着工业生产对设备性能要求的不断提高,异步电机重载软启动技术在各行业得到了广泛的应用。
在研究中,研究人员将通过对该技术的概述、技术原理、研究方法、实验结果与分析以及应用前景展望等方面进行深入探讨,以期为工业生产提供更加先进和可靠的设备和技术。
1.2 研究意义异步电机是工业生产中常用的一种电机类型,其在启动阶段容易出现重载现象,给设备带来安全隐患和损坏风险。
研究异步电机重载软启动技术具有重要的意义。
采用软启动技术可以有效减轻电机启动时的冲击力,降低设备的振动和噪音,延长设备的使用寿命。
通过对电机启动过程进行控制和调节,可以实现电机的平稳启动和运行,提高设备的工作效率和稳定性。
异步电机重载软启动技术的研究还有助于节约能源、减少能源消耗,符合现代工业对于节能减排的要求。
研究异步电机重载软启动技术对提高设备运行安全性、稳定性和能效性具有重要意义,对促进工业生产的可持续发展也具有重要价值。
2. 正文2.1 异步电机重载软启动技术概述在异步电机重载软启动技术概述部分,我们首先要了解什么是异步电机以及为什么需要使用软启动技术。
异步电机是工业中常见的一种电动机类型,其运行过程中存在启动电流大、启动冲击效应明显等问题。
为了减小这些问题带来的影响,需要引入软启动技术来实现电机平稳启动、降低电网冲击,保护设备等目的。
异步电机重载软启动技术是针对某些需要高起动扭矩的场合设计的一种技术方案。
通过控制电机启动的过程,可以有效提高电机的启动性能、降低启动电流、降低机械振动等问题。
该技术一般由软启动器、控制系统、保护装置等组成,通过软启动器对电机的启动电流进行控制以实现优化启动过程。
在实际应用中,异步电机重载软启动技术已广泛应用于电梯、空调、水泵等设备中,取得了良好的效果。
基于双向晶闸管的软并网异步发电机系统仿真分析作者:潘文来源:《科技创新导报》 2014年第10期潘文(中山火炬职业技术学院广东中山 528436)摘要:软并网技术是通过晶闸管导通角的逐步打开控制并网电流,实现异步发电机的平稳并网。
这种方法是目前大型异步风力发电机组并网的关键控制技术。
在实际应用中,多为直接逐步开放晶闸管的导通角,其控制效果并不理想。
该文提出了一种采用晶闸管导通角逐步放开加电流闭环PI调节相结合的软并网控制方法。
在Matlab/Simulink环境下搭建了一种基于双向晶闸管的软并网异步发电机系统,仿真验证了控制方法的有效性。
为异步风电机组软并网系统的研制提供了必要的参考依据。
关键词:异步发电机软并网仿真晶闸管中图分类号:TM306 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0076-01软并网技术是目前大型异步风力发电机组并网的关键控制技术,本文所建立的风电机组软并网控制系统的仿真模型,在晶闸管导通角逐步打开的同时,引入电流PI闭环调节,计算晶闸管触发角的调整量,实现了有效的实时控制,采用双向晶闸管的软并网技术,可以得到一个平稳的并网过渡过程,而不会出现冲击电流[1],使并网冲击电流控制在1.2~1.5倍额定电流以内,得到一个比较平滑的并网过程,为软并网控制系统的研制提供参考依据。
1 采用软并网技术的异步发电机系统1.1 软并网系统结构和控制原理软并网闭环控制器原理如图1所示,我们已知当系统检测到发电机转速接近同步速(99%),发电机输出端断路器闭合,发电机经双向晶闸管接入电网,晶闸管触发角此时开始由180o到0o逐渐打开[2]。
为使软并网过渡时间尽可能短,晶闸管完全导通的时刻与电机到达同步转速的时刻应尽可能接近。
但是如果晶闸管导通速度过快会产生较大的冲击电流,所以导通角又需缓慢放开。
据此,我们可以确定晶闸管触发角随时间的基本变化趋势,即从接近同步速时开始导通到电机达到同步速,触发角由180°缓慢放开到0°。
利用晶闸管交流调压器实现大功率三相异步电动机的软启动收藏此信息打印该信息添加:用户发布来源:未知摘要:简述三相异步电动机因启动而产生的影响和破坏作用、常用启动方法及其弊端,提出利用晶闸管交流调压器实现软启动的研发课题。
本文介绍了晶闸管交流调压的原理,通过应用实例说明了利用该调压器实现软启动的可行性。
关键词:晶闸管交流调压器;大功率;三相异步电动机;软启动中图分类号:TM423 文献标识码:B三相交流异步电动机在启动时都会产生2~6倍于额定电流的启动电流。
对大功率电机来说,无疑会对电网、控制装置造成降压、跳闸等影响,同时也对电机本身的定子、转子的绝缘性能以及输出机械产生较大的破坏作用。
目前常用的Y△启动、自耦变压器启动和变频调速启动对大功率电机来说,Y△启动仍能产生较大的电流;自祸变压器启动具有启动不便、体积大、滑块触点氧化等缺点;而变频调速启动对于规律负载来说就显得“大材小用”了,且造价高昂。
随着可控硅技术的发展,利用晶闸管交流调压器实现大功率三相异步电动机的软启动,已成为国际上研发的课题之一。
一、调压原理利用相位控制实现电机的三相调压。
如图1所示,把三对反并联的晶闸管(或双向可控硅)与电机的三相输入端连接,三相电阻一电感负载是电动机的等效电路,此时负载可按Y或△连接。
此电路中由于没有中线,所以在工作时若要负载电流流通,至少要有两相构成通路。
为保证启动时两个晶闸管同时导通,及在感性负载与控制角较大时仍能保证不同相的正反向两个晶闸管同时导通,要求采用>60°的宽脉冲角或双脉冲触发电路。
为保证输出电压对称并有一定的调节范围,要求晶闸管的触发信号除了与相应的交流电源有一致的相序外,各触发信号之间还须保持一定的相位关系。
这就要求三相调压电路中各晶闸管触发脉冲的序列应如图1中的KZ1、KZ2、KZ3、KZ4、KZ5、KZ6,相邻两个晶闸管的触发脉冲信号相位差为27π/3。
由于电机自感电势的作用,电流要滞后一个角度才能为零关断晶闸管。
本科毕业设计(论文)三相异步电动机软启动仿真研究Three-phase asynchronous motor soft startsimulation research学院:专业班级:学生姓名: 学号:指导教师:年月毕业设计(论文)中文摘要三相异步电动机软启动仿真研究摘要: 为了减小常规启动方法对负载设备的影响,提高电动机的启动性能,本论文采用软启动控制方案,通过对软启动系统组成和实现方式的分析,提出了限流启动与斜坡电压启动两种控制方式结合在一起的方案,设计了软启动系统的结构图,建立了相应的软启动仿真模型。
本论文首先对异步电机的的启动特性做了理论分析,其次运用仿真的方法对异步电机常规启动和软启动的启动性能进行研究。
根据软启动的工作原理,利用晶闸管交流调压电路作为软启动的主电路,并引入电流负反馈控制作为控制回路,建立了软启动仿真模型,经过理论分析,表明模型的搭建是合理的。
对软启动模型进行仿真,仿真结果表明,限流部分采用电流反馈的闭环控制方法可以达到预期的控制效果,即可以便电动机平稳可靠地启动。
关键词:三相异步电动机:晶闸管:软启动:仿真毕业设计(论文)外文摘要Three-phase asynchronous motor soft start simulation researchAbstract: In order to reduce the influence of conventional boot method for load equipmen t,improve the start performance of motor,soft st盯t control scheme i s applied in 由is paper,through the analysis of soft start system and way of implementation,proposed 由e current limit start with slope voltage start toge由ertwo kinds of control mode,d esign of s tru cture of soft st缸t system,es t ablished th e soft start of the simulation mode l.First startup of the characteristics of asynchronous motor 由is paper made theοretical analysis,secondly using the simulation method of conventional starting and soft start of asynchronous motor startup performance were studied. According to th e working principle of sof t start,the use of thyristor ac voltage regulation circuit as the main circui t of soft start,and current feedback contro l is introduced into model as control circuit,the soft s t町t simulation model i s established,through th eoretical analysis,s how s 也at the construction of the model is reasonable. Soft start model sim ulation,the simulation results show that the current limiting p盯t with curren t feedback closed loop control method can achieve the desired control effect,which can make motor start smoothly and reliably.Keywords: Three-phase as严lchronous motor; Thyristor; Soft start; Simulation目录1绪论.............................................................. (1)课题研究的目的及意义…·国内外研究现状.....主要研究内容 (2)3 三相异步电动机的启动特性研究 (3)三相异步电动机的等效模型 (3)三相异步电动机的机械特性 (4)3三相异步电动机的常规研究 (6)直接启动 (6)降压启动 (10)4 三相异步电动机的软启动 (17)软启动的实现方式..............….................….......................软启动的调压原理 (17)软启动的仿真 (20)启动性能比较 (29)结论 (30)致谢............................................................................................但参考文献. (32)1 绪论课题研究的目的及意义电动机作为各种机械设备的动力装置,已被广泛地应用于社会生产各个部门和社会生活各个方面。