磁控電抗器及其在異步電機軟起動中應用的研究.pdf

1、三相交流異步電機是工業(yè)、農(nóng)業(yè)和交通運輸?shù)闹匾O備，因其具有成本低、可靠性高、結構簡單和維護方便等特點，故應用領域十分廣泛，幾乎涉及到所有行業(yè)。但是當交流電機起動時，如果全電壓直接起動，強大的起動電流以及沖擊力對電機自身、電機負載、電網(wǎng)以及同電網(wǎng)其他設備都會造成影響和損害，同時帶來電能的浪費。本文所設計的是基于磁控電抗器技術的異步電機軟起動控制系統(tǒng)，為實現(xiàn)交流異步電機的軟起動而研究開發(fā)。 磁控軟起動控制系統(tǒng)，基本原理是將磁閥式可控

2、電抗技術應用于交流電機軟起動中，電抗器繞組直接與電動機定子繞組串接，通過改變鐵心的磁阻大小來實現(xiàn)對電抗器電感值大小的調(diào)節(jié)，使電動機的起動電流為恒值，從而達到軟起動的目的。利用電網(wǎng)電壓本身經(jīng)繞組自耦變壓后由晶閘管整流獲得外加直流助磁使磁路飽和，鐵心未飽和時磁阻小，飽和后磁阻大。該控制系統(tǒng)通過改變晶閘管的觸發(fā)角來改變外加直流的大小。 首先，詳細分析了磁控電抗器的電路結構和基本工作原理，闡訴了鐵磁材料的磁化特性、磁控電抗器鐵芯的動態(tài)磁

3、化曲線特性的基礎上，給出了磁控電抗器的通用數(shù)學模型，并對磁控電抗器各工作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換進行了詳細地分析。根據(jù)磁閥式可控電抗器的等效電路推導出應用于異步電機軟起動中的磁控電抗器的Matlab仿真模型，在此基礎上著重分析了它的諧波特性和控制特性。另外也對可控電抗器的伏安特性、響應速度及有功損耗等進行了一定的研究。理論分析表明，磁閥式可控電抗器有較小的諧波、近似線性的伏安特性、較快的響應速度和較小的有功損耗等優(yōu)點。 然后，討論了交流異

4、步電機磁控軟起動系統(tǒng)的構思、設計方案，介紹了磁控軟起動系統(tǒng)設計、工作原理，詳細分析了以80C196KC為主控單元的硬件電路設計以及電氣連接，給出了硬件系統(tǒng)中各個部分的具體的電路圖。系統(tǒng)軟件部分主要針對恒流起動方式進行了軟件設計，給出了主程序流程圖及各部分子程序流程圖，在軟件系統(tǒng)設計中采用了模糊PID控制算法。并分別對異步電機的全電壓直接起動和磁控軟起動過程進行了基于Matlab軟件的仿真研究，仿真結果表明本文所設計的方案具有可行性，能有