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两相变频软启动毕业论文.doc


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两相变频软启动毕业论文.doc
文档介绍:
第一章绪论
1.1引言
三相交流电机因具有结构简单、运行可靠、维修方便、价格便宜以机关行销等优点被广泛运用于工业\农业和交通运输等领域.但是三相异步电机起动时将产生很大的起动电流,一般转子电机的起动电流大约为电机额定电流的4-7倍,过大的电机会造成电机发热以致会加速电机的绝缘老化,大大降低电动机的使用寿命,而且导致大量的能量被消耗.在大殿留下,电机绕组受电动机的作用有发生位移和变形的邹势,若电机在操作工艺和绝缘处理上不够完善,以及适用日就的情况下,电动机绕组易发生短路以至于烧毁电动机.超大的电流还会给电网带来不良影响,使电网电压波动,如电网电压波动较大时将会干扰网络上的其他负载,给生产带来不必要的麻烦.因此在启动过程中,如何降低电流,增大转矩,以致使国内外机电行业专家们探讨的重要问题.
作为交流电机的起动设备------软起动器, 从20世纪80年代开始利用晶闸管交流调压原理技术实现降压起动, 以以后又把功率因素控制技术结合进去。近年来,采用微电脑代替模拟控制电路,发展成现实的智能软启动器。在控制装置的研究上,正围绕着提高启动力矩、实现计算机联网远距离操作、完善检测和自诊断功能以及提高产品可靠性、改进制造工艺、降低成本等方面努力。
电子软启动器采用使定子电压逐渐增大至额定电压的方法,使交流异步电机平滑启动,减少交流异步电机的启动电流,降低启动时对电网的冲击。由于三相交流异步电机的电磁转矩与定子电压的平方成正比,当定子电压降低时,电磁转矩就会降低很多,而电子软启动器是采用降压启动,降压并不降频,所以利用传统电子软启动器启动三相交流异步电机时,电磁转矩就会很小。电磁转矩小的特点限制了电子软启动器的应用范围。
本文介绍的两相变频,可以使传统电子软启动器在减低定子电压的同时减低定子电压的频率,按同步转速由低到高分级启动,减少启动过程的能量损耗,克服传统电子软启动器电磁转矩小的缺点,可以使电机在全负载的情况下平滑启动和短时运行于低速状态。另外,分级变频还可以使电子软启动器输出负相序电压,使电机处于电磁制动状态。
1.2分级变频控制的软起动的原理概述
笼型异步电机的最重要的起动性能是起动电流和起动转矩的大小。总是希望在起动电流比较小的情况下,能获得较大的起动转矩。传统的软起动方法虽然是起动电流减小了,但是起动转矩也减了很多。在实际的情况中,许多感应电机是需要带额定负载起动,所以这种情况下不能使用传统的起动方法,传统的启动器的运用范围受到了很大的限制。如何解决感应电机带负载起动时的电流冲击问题,为此,本文研究电压的合成和分级变频实现起动的方法。
分级变频就是使软起动器能象变频器一样实现变频,在电机起动过程中,使电压频率从一个比较小初值分级逐步增大至50hz,从而提高地电压的转矩。但是分级变频并不能使软起动器的输出电压频率连续地变化,它只能产生工频的几分频,(即工频的几分之几),使频率分布离散地增加,6.25HZ→10HZ→12.5HZ→16,7HZ→25HZ→50HZ→进行最后一次频率切换(25HZ→50HZ)时,电机的转速约为额定转速的一半,起动过程并没有结束,所一切到50HZ后,仍采用传统的软起动方法继续起动,即改变触发角,逐渐增大定子绕组的端电压。虽然分级变频的后半部分是和传统的软起动方法一样的,但是他改变了软起动器控制低速运行的电机的能力,试点记载低速时,电流较小,转矩较大,所以采用分级变频的软起动控制器可以是带额定负载起动的电机实现软起动。
1.3两相变频调压软启动
传统三相调压软启动电压调节可连续变化,但是启动转矩低,而分级变频软启动可以提高交流电机启动转矩。结合两者电压调节和增加启动转矩的优点,作者本人曾提出了两相变频软启动控制原理,在分级变频区间内对晶闸管采取连续调节,以实现交流电机的简易变频,达到软启动的目的。
交流电机三相对称定子绕阻通以对称的三相交流电源,可以产生圆形旋转磁通。这是以大地为零电势点。如果以三相电源中的C相为参考电势点,将不影响实际电机的正常运转。这时,三相电源的表达式变为:
(1)
现在,对A、B两相进行变频控制,即可实现对电机电枢电压的两相变频控制。从而实现两相变频软启动。其电路结构如下图示:
图1-5 两相变频调压软启动原理图
Figure1-5 Theory of variable-frequency & voltage-adjusting soft-starting by two phase
三相交流电源经过电源发生器,产生以C相为参考点,A、B两相互差的电源,同时提高晶闸管输入端电压以增大晶闸管调节范围。可调频率为25Hz、50/3Hz、10Hz等。
依照变频调速原理,按V/f比恒定原则调整频率,而在每个频率段,调节晶闸管导通角,使其电压在每个频率段连续变 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.
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