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推进变压器软启动过程仿真分析

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船 电技 术 Ｉ 应用研究
推进 变压 器软 启动 过程 仿 真分析
周艳 红 ，何婧 ，朱军
（ 武 汉船用 电力 推进 装置研 究所 ，武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ４ ） 摘 要 ：本文 通过 分析 电力变 压器 的交流 励磁 原 理 ，建立 含饱 和特 性 曲线 的 电力 变压 器模 型 ，对 变压器 空
１ 变 压器 仿真 模 型研 究
１ ． １ 变 压 器 特 性 铁 磁材 料 的磁 特 性 是 由铁 磁 材 料 的基 本 磁 化 特性 （ 饱 和 特 性 ）和 磁 滞 特 性 共 同决 定 的 。
图ｌ （ ａ ） 中 ， 中 间 一 条 曲 线 为 基 本 磁 化 曲线 ，
由 以上 铁 磁 材 料 的特 性 可 以看 出 ，变 压 器 的
程。
下 降磁
滞 致 限 一
本 文 将 对 如 何 建 立 含 有 磁 滞 饱 和 特 性 变 压 器 模 型及 和 变 压 器 合 闸 时励 磁 涌 流 情 况 进 行 分 析 ，
并 讨 论 充磁 电 阻参 数 的工 程 计 算 方 法 。
参
图１铁 磁
推 进 变 压 器 在 空 载 合 闸 投 人船 用 电 网 时 ， 由
下，磁密 和磁场 强度Ｈ之伺 的对应关系 ， 反映 了 材 料 的饱 和 特 性 。左 右 两 条 曲线 是 由基 本 磁 化 曲
线 分 别 左移 或右 移 Ｈｍ （ 矫 顽 力） 后形 成的。 它 们 反 映 了材 料 的 磁滞 极 限 。
够 多和足够精确 的曲线簇可供查找 。在实 际中，
停 用变 压 器 时 ， 即使 系 统 电压 己被 切 断 ，而 变 压 器 的励 磁 涌 流 也 已 降为 零 ， 即 ｉ ｅ ＝ Ｏ 时 ， 但 其 铁 心 中 的磁 通 并不 随之 降为 零 ，而 是 沿 着 铁 心 的磁 滞 特 性环 （ ｈ ｙ ｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｌ ｏ ｏ ｐ ） ， 回 降至 某 一 程 度 的剩
３ ２
船 电技 术 Ｉ 应用研究
磁值 （ ｒ ｅ ｓ ｉ ｄ ｕ ａ ｌ ｌ ｆ ｕ ｘ ） ，该值 的大小与系统条件及
磁 滞 回线 拟 合 可 以通 过 测 试 若 干 点 的值 ， 如剩 磁 ，
矫 顽 电流 ，饱 和 电流 与 饱 和 磁 通 等 可 以近 似 得 出 其 运 行 规 律 ，但 是 同时 由于 这 种 特 性 的 存 在 ，使
得 在 某 个 具 体 的时 间 点上 ， 即使 知 道 电流 值 ，但 与之 对 应 的磁 通 的具 体 数 值 很 难 确 定 ，除 非 有 足
Ｚ ｈ ｏ ｕ Ｙ ａ ｎ ｈ ｏ ｎ ｇ ，Ｈｅ ｊ ｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｕ Ｊ ｕ ｎ
（ Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｍａ ｒ ｉ ｎ ｅ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｒ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ６ ４ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ／ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ａ ｂ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｓ ｔ ｈ ｅ
载合 闸时 的励 磁涌流 情况 进行 了仿 真和实 验 。
． 关键 词 ：推进 变压 器 中 图分类 号 ：Ｔ Ｍ４ ３ ３
励 磁涌 流
软启动 文章编 号 ：１ ０ ０ ３ ４ ８ ６ ２（ ２ ０ １ ４ ）０ ９ ． ０ ０ ３ ２ — ０ ４
文献标 识码 ：Ａ
Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｓｏ ｆ ｔ Ｓ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｇ ｏ ｆ Ｐｒ ｏ ｐ ｕｌ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ
记 为Ｂ ６ ｉ ， （ ， 它 反 映 了材 料 在 不 考虑 磁 滞 的情 况
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — ０ ７ ． １ ５ 基金 项 目： 国家科技 支撑 计划 项 目 （ ２ ０ １ ２ ＢＡＧ ０ ３ Ｂ ０ １ ） 作 者简 介 ：周 艳 红 （ １ ９ ７ ８ ． ） ，女 ，高 级工 程 师 。研 究方 向 ： 电力 电子 与 电气 传动 。
ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗ ｉ ｔ ｈ ｈ ｙ ｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ，ａ ｎ ｄ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｒ ｇ ｅ ｏ ｆ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ
ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｅ ｄ － ｉ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｌ ｏ ａ ｄ ．
Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ： ｐ ｒ ｏ ｐ ｕ ｌ ｓ ｉ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ； ｅ ｘ ｃ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｒ ｇ ｅ ； ｓ ｏ ｆ ｔ ｓ ｔ ａ ｒ ｔ
Ｂ
于 变 压 器 铁 芯 磁 通 的饱 和 及 铁 芯 材 料 的 非 线 性特
性 ，会 产 生 幅 值 相 当大 的励 磁 涌 流 ， 由此 可 能 导 致 变 压 器 差 动 保 护 误 动 作 ，船 用 电网 波 动 ， 同时 造 成 绕 组 变 形 ，从 而 减 少 变 压 器 寿 命 。通 常 采 取 在 合 闸 回路 串联 电 阻来 限制 涌 流 的幅 值 和 暂 态 过

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软起动控制实验报告

软起动控制实验报告

软起动控制实验报告本实验旨在通过软起动控制的实验学习和掌握软起动控制技术的原理、方法和应用。

软起动控制是一种在启动过程中逐步增加负载的控制方法，能够避免因突然施加大负载而引起的设备损坏和系统震动。

本实验通过一系列的操作和数据分析，以加深对软起动控制原理的理解。

实验原理：软起动控制是一种通过改变负载的启动加速度来减小设备惯性，从而减小对设备的冲击。

在软起动过程中，负载通过柔和的加速减小了惯性负载。

实验中通过控制软起动控制器的输出来改变来电起动器的加速度，从而实现软起动过程中负载的平稳启动。

实验步骤：1. 搭建实验电路：将起动控制器和来电起动器连接，保证电路连接正确并进行电气安全检查。

2. 设置软起动控制器参数：根据实验需求，设置合适的软起动控制器参数，如启动时间、加速时间和转矩限制等。

3.进行试验测量：启动实验电机，通过软起动控制器控制来电起动器的加速度，记录起动过程中的参数如电机电流、转矩和转速，并利用电压电流力矩采集器记录相关数据。

4. 数据分析：根据实验测量得到的数据，分析起动过程中的曲线和变化趋势，掌握软起动控制的效果和特点。

实验结果和分析：通过实验数据的分析，我们可以得到起动过程中的曲线图。

在软起动控制的作用下，起动过程中的电流和转矩呈现逐步增长的趋势，起动加速度相对较小，负载是逐渐加速进行起动。

相对于传统的直接启动，软起动控制使得负载起动过程更平稳，减小了对设备的冲击，降低了损坏的风险。

实验总结：通过本实验，我深入了解了软起动控制技术的原理和应用。

软起动控制作为一种有效的电机起动控制方法，具有减小起动冲击、保护设备和提高系统稳定性的优势。

在实际应用中，软起动控制广泛应用于各种电动机的起动过程中，可以提高设备的使用寿命，减少维修和更换的成本。

同时，软起动控制也有一定的局限性，比如在某些特殊应用场合下，可能需要考虑其他启动方法。

总之，软起动控制技术是一种重要的控制技术，对于保护设备和提高系统效率有着重要作用。

软启动装置设计与仿真开题报告

软启动装置设计与仿真开题报告

2、研究/设计的目标：
利用三相异步电动机软启动器从本质上改善交流电动机的启动特性,而且具有节电运行、过流保护、过载保护、缺相保护等功能
3、设计方案(研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：
设计方案：
1.工作原理及硬件构成,该软启动器的硬件电路结构框图如图。
启停信号
电流检测显示报警
单片机
缺相检测 存储
设计步骤：
1.首先查资料了解现在国内外研究状况，总结软启动的发展。
2。从理论上分析三相异步电动机的启动过程,分析得出异步电动机启动性能的改善可以通过改变所加电压来调节，然后分析各种传统电压方案的原理及利弊.
3。进行方案选择，确定控制方案。
4.分析三相调压电路的特点，选择一种典型的调压电路作为三相异步电机软启动器的主电路。在此基础上深入分析三项调压电路软启动器的基本原理.
[8]赵学军，党选举，等.电机节能控制器的设计[J］.单片机与嵌入式系统应用,2002（9).
[9］胡成安，吴蓉.三相异步电动机启停装置[J].工业仪表与自动化装置，2002。
（1)能使电机起动电压以恒定的斜率平稳上升,起动电流小，对电网无冲击电流，减小负载的机械冲击。
(2）起动电压上升斜率可调,保证了起动过程的平滑性，起动电压可依据不同负载在30％～70%Ue（Ue为额定电压）范围内连续可调.
（3）可以根据不同的负载设定起动时间。
（4）起动器还具有可控硅短路保护、缺相保护、过热保护、欠压保护。
5月5日-5月18日，编写程序
5月19日—5月25日,修改程序并分析仿真结果
6月2日—6月8日，整理论文
6月9日—6月15日，完成毕业设计答辩
6、参考文献：
[1]煤矿电工手册.第三分册。(8)通风机、空压机、水泵的电力拖动部分.煤炭工业出版社
题目3a3：异步电动机串自耦变压器起动分析和仿真

题目3a3：异步电动机串自耦变压器起动分析和仿真

课程设计任务书
一、设计题目
异步电动机串自耦变压器起动分析和仿步电动机，三角形连接，PN=37kW，fN=50Hz，nN=985r/min，UN=380V，IN=72A，αST=1.8，αSC=6.5。拖动一个横转矩负载，TL=250N·m。
用SIMULINK设计自耦变压器启动仿真模型，测出定/转子电流、转速和转矩的变化过程。
三、设计计划
电机与拖动课程设计共计1周内完成：
1、第1～2天查资料,熟悉题目；
2、第3～5天方案分析,具体按步骤进行设计及整理设计说明书；
3、第6天准备答辩；
4、第7天答辩。
四、设计要求
1、设计工作量为完成设计说明书一份；
2、设计必须根据进度计划按期完成；
3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。
指导教师：刘春喜荣德生王继强李国华
教研室主任：李洪珠
时间：2014年3月2日
电机软启动器的MATLAB仿真分析

电机软启动器的MATLAB仿真分析


(5)
给出 MATLAB 运算程序 [ 5 ] :
sym s U2 U02 U01 U0 apha om ega t;
T = 1 /50; om ega = 100 3 p i; u = sqrt ( 2) 3 U2 3
sin (omega3 t) ;
U0 = 1 / (p i/omega) 3 int ( u^2, t, apha /om ega, p i/
参考文献 :
( a)电流波形
( b)转矩波形 图 6 电机软启动电流 、转矩波形
[ 1 ] 胡红明. 分级交 - 交变频高转矩启动器原理和仿真 [ J ]. 电气传动 , 2009 (2) : 16.
[ 2 ] 刘红樱. 异步电机软启动器设计 [ J ]. 机电工程 , 2007,
24 (3) : 74 - 76. [ 3 ] 周定颐. 电机及电力拖动 [M ]. 北京 : 机械工业出版
Abstract: The soft starter is a kind of new equipment for controlling squirrel cage induction motor. The paper com2 pares AC p ressure regulating and speed control w ith ordinary one in the start - up p rocedure, and simulates it w ith MA TLAB. Key words: induction motor; soft starter; MATLA (U0) ; U0 =U0^(1 /2) 程序运行后得到 :
U0 = ( (p i + cos ( apha) 3 sin ( apha) - apha) 3