晶闸管控制异步电机软启动器的研究--《西安理工大学》2009年硕士论文
晶闸管控制异步电机软启动器的研究
【摘要】：
由于异步电动机尤其是中高压异步电动机直接起动时起动电流很大,为了限制其起动电流,本文提出了晶闸管交流调压软起动控制方案,并对中高压异步电动机的晶闸管交流调压软起动的系统组成和工作原理进行了分析。重点对中高压异步电动机的起动特性进行了讨论和分析,根据电动机的等效电路,推导出起动电流、起动转矩的表达式,给出了限流软起动及斜坡升压软起动相结合的具体实现过程。
本文利用AT89C51组成的CPU系统,研制了性能优良、操作简易、界面清晰的三相异步电动机软起动器,给出了系统的硬件结构、软件设计思想,并对硬件涉及到的器件功能,控制电路做了详细的介绍,具有较强的实用性。
此外,文中对中高压异步电动机晶闸管交流调压软起动的主电路、控制系统硬件进行了设计,详细给出了各部分硬件组成的电路图,建立了异步电动机晶闸管交流调压软起动的MATLAB／SIMULINK仿真模型,对软起动的控制方式进行了仿真研究。仿真结果表明,限流软起动的控制方法可以有效地减小异步电动机起动时对电网的冲击。
【关键词】：
【学位授予单位】：西安理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2009【分类号】：TM343【目录】：
ABSTRACT5-8
第1章 绪论8-14
1.1 异步电动机的起动问题8
1.2 三相异步电动机的起动方法8-11
1.2.1 直接起动8-9
1.2.2 降压起动9-11
1.3 国内外研究现状11
1.4 本论文研究的主要内容11-14
第2章 交流调压方式软起动方法14-26
2.1 异步电动机起动的相关理论14-16
2.1.1 异步电动机起动要求14
2.1.2 异步电动机等效模型14-15
2.1.3 异步电动机起动电流15-16
2.1.4 异步电动机起动转矩16
2.2 异步电动机软起动方式16-19
2.2.1 限流软起动16-17
2.2.2 电压斜坡起动17-18
2.2.3 转矩控制起动18
2.2.4 转矩加突跳控制起动18
2.2.5 电压控制起动18-19
2.3 软起动器的运行模式19-20
2.4 停机方式20
2.5 软起动器特性20-21
2.5.1 保护特性20-21
2.5.2 报警功能21
2.6 软起动器功能21
2.7 交流调压方式的主回路21-22
2.8 交流调压电路R-L负载分析及控制22-24
2.9 本章小结24-26
第3章 软起动控制系统设计26-50
3.1 软起动控制系统26-28
3.1.1 开环控制26-27
3.1.2 闭环控制27-28
3.1.3 闭环控制系统实现28
3.2 控制系统硬件与软件设计28-45
3.2.1 异步电动机软起动系统结构28-29
3.2.2 硬件主电路的设计29-30
3.2.3 晶闸管的选择30
3.2.4 均压电路设计30-32
3.2.5 单片机的选择32-37
3.2.6 驱动电路的设计37-41
3.2.7 电流检测电路41-44
3.2.8 保护电路44-45
3.2.9 电源转换45
3.3 软件45-49
3.3.1 软件系统的主程序流程45-46
3.3.2 同步中断模块46-47
3.3.3 电流和电压闭环控制模块47-48
3.3.4 脉冲延时模块48
3.3.5 软停模块48-49
3.4 本章小结49-50
第4章 基于MATLAB/SIMULINK的仿真50-62
4.1 异步电动机软起动仿真模型建立50-55
4.1.1 仿真工具介绍50
4.1.2 仿真模型的基本单元参数设定50-51
4.1.3 主电路模块51-52
4.1.4 反并联晶闸管模块52
4.1.5 异步电机模块52-53
4.1.6 电机测量模块53
4.1.7 交流调压器触发电路53-54
4.1.8 软起动控制环节54-55
4.2 仿真结果及分析55-60
4.3 本章小结60-62
参考文献66-68
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在220v单相交流电压的电路中使用双向可控硅作为开关器件，控制功率为5kw，可以选择什么型号的？
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你好：——★1、220V、5KW的负载有两种：电阻性负载和电感性负载（如电动机）。——★2、220V、5KW电阻性负载的电流为：5000W÷220V＝22.73A，选用双向可控硅的电流应是负载电流的2倍较好，应该用50A / 500V的双向可控硅。——★3、电感性负载（如电动机）的电流，与功率因数有关。一般电机的额定电流大约是容量（KW）×6，5KW电机的额定电流约为30A，应选用60A / 500V的双向可控硅。
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