三相异步电动机软启动器的设计
软启动方式
软起动的起动方式软起动器的功能主要是实现软起动和软停车，而软停车相当于是软起动的逆过程。
三相异步电动机软起动器拥有多种起动模式，可以满足不同的起动要求。
下面详细介绍：(1)限流起动限流起动就是在电动机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值Im 的软起动方式，起动波形如图2-8所示。
主要用于轻载起动的降压起动，其输出电压从零开始迅速增长，直到其输出电流达到预先设定的电流限值Im，然后保持输出电流不大于该值的条件下逐渐升高电压，直到额定电压。
这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整起动电流的限定值Im。
其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间，损失起动转矩，起动时间相对较长。
该方法应用较多，适用于风机，泵类负载。
图2-8 限流启动波形(2)电压斜坡起动输出电压由小到大斜坡线性上升，将传统的有级降压起动变为无级，主要用在重载起动。
它的缺点是起动转矩小，且转矩特性呈抛物线型上升对起动不利，起动时间长，对电动机不利。
改进的方法是采用双斜坡起动，如图2-9所示。
输出电压先迅速升至U(U，为电动机起动所需的最小转矩所对应的电压值)，然后按设定的斜率逐渐升高电压。
直至达到额定电压，初始电压和电压上升率可根据负载特性调整。
在加速斜坡时同期闻，电动机电压逐渐增加，加速斜坡时间在一定时间范围内可调整，加速斜坡时间一般在2～60秒之间。
这种起动方式的特点是起动电流相对较大，但起动时间相对较短，适用于重载起动的电动机。
图2-9 电压斜坡启动波形(3)转矩控制起动主要用于重载起动，如图2-10所示。
它是按照电动机的起动转矩线性上升的规律控制输出电压。
其优点是起动平滑、柔性好、对拖动系统有利，同时减少对电网的冲击，使最优的重载起动方式。
其缺点就是起动时间较长。
图2-10 转矩控制启动波形(4)转矩加突跳控制起动转矩加突跳控制起动与转矩控制起动一样，也是用在重载起动的场合。
所不同的是在起动的瞬间用突跳转矩，克服拖动系统的静转矩，然后转矩平滑上升，可缩短起动时间。
ABBPST软启动器结构与使用
ABBPST软启动器结构与使用ABBPST软启动器是一种电机控制设备，用于控制和保护三相异步电动机。
该软启动器由电源接线模件、电缆连接模件、主开关模件、电流检测模件、控制模件和通信模件等组成。
本文将详细介绍ABBPST软启动器的结构和使用。
软启动器的结构1.电源接线模件：用于连接电源，为软启动器提供电力供应。
该模件通常具有过载和短路保护功能，可以保护整个软启动器的电源系统。
2.电缆连接模件：用于连接软启动器和电动机，通过电缆将电力传输到电动机。
3.主开关模件：用于控制软启动器的运行和停止。
主开关模件通常具有紧急停机按钮，供操作人员在紧急情况下快速停止电动机。
4.电流检测模件：用于监测电动机的电流，以保护电动机免受过载和短路等故障的影响。
电流检测模件还可以提供电流信息，以便控制模件对电机的启动和停止进行准确的控制。
5.控制模件：用于对软启动器进行控制和保护。
控制模件通常具有多种控制方式，如手动和自动，并可以通过编程设置启动、停止和保护参数。
6.通信模件：用于与外部设备进行通信，例如上位机、远程控制台等。
通过通信模件，操作人员可以远程监控和控制软启动器，提高操作和维护的便利性。
使用ABBPST软启动器1.确定电源接线：将电源接线模件正确连接到电源，确保电源供应稳定和可靠。
2.连接电动机：使用电缆连接模件将软启动器与电动机连接起来。
确保电缆连接正确并固定可靠。
3.设置启动参数：通过控制模块设置软启动器启动的相关参数，如起始电流、电压斜升时间和起动方式等。
4.软启动器启动：通过主开关模块启动软启动器，软启动器将按照设置的参数对电动机进行启动控制。
在启动过程中，可以通过电流检测模块监测电动机的电流情况。
5.运行状态监测：在电动机运行过程中，可以通过通信模块连接到上位机或远程控制台，实时监测电动机的运行状态和参数。
如果发现异常情况，可以通过控制模块进行相应的控制和保护。
6.停止软启动器：通过主开关模块停止软启动器，软启动器将按照设置的参数对电动机进行停止控制。
软启动器的工作原理分析
（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，通过 逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线 性上升至设定值。
（2）恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制， 使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起 动。
（3）根据负载情况及电网继电保护特性选择，可 自由地无级调整至最佳的起动电流。
6、软起动器在起动时报故障，软起动器不工作，电机 没有反应。故障原因可能为： a-电机缺相（检查电机和外围电路） b-软起动器内主元件可控硅短路（检查电机以及电网电 压是否有异常。和厂家联系更换可控硅） c-滤波板击穿短路（更换滤波板即可） d-控制板问题更换控制板
◆ 软起动器过热保护: 温度升至80℃士5℃时保护动作，动作时间 <0.1 秒;当温度降至55℃时(最低)，过热保护解除。 ◆ 输入缺相保护：滞后时间: <3秒
◆ 输出缺相保护：滞后时间: < 3秒 ◆ 三相不平衡保护：滞后时间: < 3秒，以各相电流偏差 大 于 50%士10%为基准 ◆ 起动过流保护：起动时持续大于电机额定工作电流5倍 时保护动作。
2、起动报缺相故障，软起动器故障灯亮，电机没反应。 出现故障的原因可能是： a-起动方式采用带电方式时，操作顺序有误（正确操作顺 序应为先送主电源，后送控制电源）。 b-电源缺相或者三相电末上，软起动器保护动作（检查电 源） c-软起动器的输出端未接负载（输出端接上负载后软起动 器才能正常工作） d-控制板有问题更换控制板
在工程中最常用的就是三相异步电机，由于 其电机启动特性，这些电动机直接连接供电系统 启动（硬启动），将会产生高达电机额定电流5 －7 倍的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串 联的开关设备过载。另一方面，直接启动，也会 产生较高的峰值转矩，这种冲击不但会对驱动电 动机产生冲击，而且也会使用机械装置受损；还 会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作。 鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生解决了这 个问题。它既能改变电动机的起动特性保护拖动 系统，更能保证电动机可靠起动，又能降低起动 冲击 ，因此随着电力电子技术的快速发展，智能 型软起动器将会得到更广泛的应用。
软启动电路及原理
软启动电路及原理一、软起动主电路图晶闸管降压软起动主电路如图所示,其中M是异步电动机,晶闸管KPl～KP6组成移相控制的三相交流调压电路,利用品闸管进行调压,其输出电压大小由晶闸管的导通角决定,而晶闸管的导通角又与其触发角有关;触发角越小,输出越大;因此,只需在电动机起动过程中通过控制晶闸管触发角的大小,不断改变晶闸管的导通角来改变输出电压波形,从而改变输出电压的有效值;随着输出电压的增加,电机转速不断上升;而电机定子电流的大小J下比于定子端电压,起动仞期,电机端电压较小,冲击电流电小,随着电机定子端电压的不断增加,定子电流也不断增加,最终达到额定转速,实现了电机的软起动;在每一瞬间,在三相交流调压电路中,至少要有两个器件导通,它们应处于不同的相,其中至少有一个是流向负载端,同时有另一个流向电源;在电路的正常工作状态下,6个晶闸管按照KPI、K_P2、KP3、KP4、KP5和KP6的顺序循环触发导通,而且相邻的两个晶闸管触发时刻之间相差600电角度;三相调压起动其实质是降压起动,与传统降压起动不同之处是无机械触点,起动电压和起动电流任意可调㈣;图中F为快速熔断器,RZ为压敏电阻,KP为晶闸管,另外还有并联于晶闸管两端的RC保护电路;理论上讲,本起动器可起动各种容量的三相异步电动机,针对不同的容量,软件控制思想均可不变,只要重新设计一下主电路即可,其中各元件的选择取决于被控电动机的容量;主电路图二、软启动触发电路如图,出发电路主要有监测、移相控制、脉冲串产生电路、触发驱动电路等组成;同步信号取于电源输入端R 、S 、T,即u i 、w V i v 、信号,三相交流电源经电阻2423987R R R R R 、与、、25R 、分压后,分别送往电压比较器U7A 、U7B 、U7C 反相输入端;三个电压比较器的同相端经29R 接在作星形连接252423R R 、、R 的公共端上,相当于接至三相交流电的中相点;各相交流电正向过零点时,对应的比较器输出低电平,驱动光电耦合器内发光二极管发光,光耦内的光电三极管导通,将低电平有效的同步信号送往单片机的P1.0、P1.1、P1.2输入端；而当交流电反相过零时,对应的比较器输出高电平送往单片机;同步波形如图 所示;由于比较器为单电源供电,故在其同相端加上了由稳压管2VZ 提供的5.1V 直流电压,建立了正常的工作点;采用比较器获取同步信号的方法具有很高的过零检测灵敏度;移相控制信号由80196看出KC单片机;单片机根据软启动器设置的启动方式,计算出移相控制角α值,在对应的相电源电压过零时,延迟α角由高速输出口HSO0、HSO1、HSO2、HSO3、HSO4、HSO5送出宽度为5ms的方波作为与非门U8A、U8B、U8C、U8D、U9A、U9D的门控信号;。
三相异步电机软启动设计
电压全压启动时 ， 启 动电流很大 ， 约为额定 电流 的 ５ ～７ 倍， 会对 电网造成 冲击 ， 影 响其 它设备 运行 。启 动转 矩约为 额 定转矩 的两倍 ＿ 】 ］ 。加剧机 械结 构磨损 ， 甚 至损 坏设备 。特 别是大功率 的三相异步 电机影 响尤其 明显 。为 了解决 电机 启动时产生 的大 电流 ， 需要 对 电机进行 软启 动来 降低启 动
１ 引言
三相异步 电动机 以其低成 本 、 高可 靠性 和易维 护等 特
点， 被 广 泛应 用 于 各 工 业 领 域 ， 但 是 三 相 异 步 电 动 机 在 额 定
电压 电路 的触 发 脉 冲 角 ， 因此 改 变 触 发 角 的变 化 规 律 ， 可 以
改 变电动机 的启 动方式 ， 使 电动机具有 不 同启动 特性 以适 应不 同的工 况要 求。
电机 。
２ 软ห้องสมุดไป่ตู้动原理
软启动器实际上是个调压器 ， 启动电机时 ， 改变输出的电 压 。目前， 市场上常见 的软启动器主要是 电子式、 磁控式 和 自 动液体电阻式等类型， 其中电子式以晶闸管调压式居多ｌ ＿ ２ ］ 。
晶 闸管 式 软 启 动 器 主 回 路 由 三 对 反 并 联 晶 闸 管 组 成 ，
２ ）限流启 动 ： 电机在启动过程 中限制其启 动 电流不 超
过设定值的软启动 方式 。在 方式 １ ） 的基 础上 增加 电流 限
制环节 ， 当电流要超过 限定值时 ， 软启动器限制 电压使其 不 再爬 升 ， 直至 电机转速上升 ， 启 动电流下降时再继续提 升电 压 。这 种启 动方 式的优点是启 动电流小 ， 且可 按需要调整 ， 对 电网影响小 。缺点是在启动时难 以知道启动压 降。损 失 启 动力 矩 ， 对 电机不利＿ ４ ］ 。 ３ ）转矩控制启动 ： 用 在重 载启 动 ， 它是将 电动机 的启 动转矩由小到大线性上 升 ， 它 的优 点是 启动平 滑 ， 柔性好 。 对拖动系统有更 好的保护 ， 它 的 目的是保护拖 动系统 ， 延 长 拖动系统的使 用 寿命 。同时 降低 电机 启动 时对 电网 的冲
三相异步电动机软启动器的设计
硬件 设计 是 系统 的基础 ，但 很大 一部 分硬 件功 能 由软 件来 实 现 ，因此软 件设 计是 系统 的一 个重 点 。电 机软启 动 系统 的主 程序 流程 图见 图 ３ 。
系统总线
图 ２ Ｐ Ｃ结 构 框 图 Ｌ
开始
进 行 系统 的初始 自检 是很 重要 的 。系统初 始 自检包括 上 电前 自检 与上 电后 自检 ，前者是 检查 电动机是 否存 在 漏 电故 障 ，后 者是对 电机 的工作 电压 、电流 、温度 等 参量 进行 ＡＤ检 测并处 理 。 （ ）系统 运行 部分 程序设 计 。运行 部分 程序 的设 ３ 计 内容按 系统 启 动的大 体流程 包括 ：① 判断 是否要 求 启动（ 检测 启 动开 关 是 否有效 ） ②判 断 启 动是 否 完 毕 ； （ 过 触 摸屏 提示 ） ⑧ 判 断 系统 稳定 启 动 运行 时是 否 通 ； 要求 停机 （ 检测 停 车开关 是否有 效 ） 。 本文 将模糊 控制技 术 和 Ｐ Ｉ Ｃ相结合 ， 对一 些无 法 建立 精 确数 学模 型 的系统 能 够达 到 较好 的控 制效 果 。 首先将 电流偏差 与 电流偏 差变 化率 △ 模糊 化 处理 ， 根 据 模 糊 语 言 变 量 赋值 表 和模 糊 控 制 规则 表 ，利 用 ＭＡＴＩ Ｂ 预先 编制 程 序 进 行 模糊 推 理 与模 糊 判 断 ， Ａ 得到对 应 的量化 因子 Ｋ Ｋ 然 后采用 Ａ／ 、 ， Ｄ转化 模 块 将其按 一定 规律 存放在 Ｐ Ｉ Ｃ数据 寄存器 中。 制执行 控 时 ，Ｐ Ｃ只须对 采样 得 到的精 确量 、３ 进行 等级 量 Ｌ ｅ 化 ，得 到其 相应 的模糊 化 论域元 素 ，再通 过查 表获 得 输 出控 制量 的量 化值 ，最后 将此 量化 值乘 以 比例因子 即得到实 际输 出量 ， 用输 出量 对 电动机 软启动 进行
三相异步电动机软启动的探讨
不 超过３ 次 ／ ，即可 定为不频 繁启动 。小 于此数应按 频繁 Ｏ ｈ
肩 动 考 虑 。 如 Ｃ 一 资 源 勘 探 钻 机 及 配 套 泥 浆 泵 ， 和 桩 基 施 Ｙ５ 工 设备 ｚ 一 一般 都属 于不 频 繁 启 动 。 ｚ５
运行 ，机 械触头 断开 ，当电动机正 常运行 时晶闸管关 闭， 机械触头 闭合 。这 套动作过程 是通 过 内部控 制器 自动完 成
的，对 外部接线来讲是一个装置 ，所 以称为在线运行 。
它的优 点是具备 上述两种 类型 的所 有优 点同时闻避 了 它们 各 自的缺点 。优点是 ：① 电路简单 ；② 自然风冷 ；③ 可控硅只 管启动和 停车 ，回避 可控硅 在线运行 所带来 的功 耗 与散热 ；④ 体积 小；⑤强大 智能控制 器得 以全 面发挥 ， 能对 电动机起 到起 停与保护控 制 ；⑥节 省成套 空间 ；⑦ 由
触 器 ， 回避 了 晶 闸管 在 线 运 行 的缺 陷 （ 图１ 。 如 ） （ ） 内置 晶闸 管 旁 路 型 在 线 运 行 软 启 动器 。 内置 晶 闸 ３
上 节省 热继 电器 的能耗 ，所 以与 旁路型相 比综合起 来能节
省 ５％ ０ 以上 。
２ 软启动器的选型
在此有 必要 区分的是频 繁启动和 不频 繁启动 ，对 于软
染 ； ④ 晶 闸 管 作 为 主 开 关 元 件 长 期 工 作 其 可 靠 性 远 低 于 机
过 智 能 控 制 器 实 现 了机 械 触 头 无 电 弧 ， 使 的 机 械 触 头 的
、
【 ｌ ｌ 【
、
］
一 一
电 寿 命 等 于 机
械 寿 命 ， 解 决 了 接 触 器 长 期
异步电动机软启动及节能运行控制研究设计
1 引言目前在工矿企业中使用着大量的交流异步电动机(包括380V／660V低压电动机和3KV／6KV中压电动机)，有相当多的三相异步电动机及其拖动系统还处于非经济运行的状态，白白地浪费了大量的电能。
究其原因，大致是由以下几种情况造成的：①由于大部分电机采用直接起动方式，除了可能对电网及拖动系统造成冲击和引发事故之外，超出正常8～10倍的起动电流会造成巨大的能量损耗；②在进行电动机容量选配时，往往片面追求大的安全余量，且层层加码，结果使电动机容量过大，造成“大马拉小车”的现象，导致电动机偏离最佳工况点，运行效率和功率因数降低；③从电动机所拖动的生产机械自身的运行经济性考虑，往往要求电力拖动系统具有变压、变速调节能力，若用定速定压拖动，势必造成大量的额外电能损失。
电动机的非经济运行情况，早已引起国家有关部门的重视，并分别于1990年和1995年制定和修定了强制性的国家标准：《三相异步电动机经济运行》(GB12497-1995)。
国家希望依此来规范三相异步电动机的经济运行，国标的发布对低压电动机的经济运行起了很大的促进作用，但对中压电动机则收效甚微。
其原因是：(1)中压电动机一般容量较大，一旦发生故障，其影响也大，因此对节电措施可靠性的要求就更高；(2)中压电动机节电措施受电力电子功率器件耐压水平的限制，节电产品的开发在技术上难度更大一些。
到目前为止，国内尚无成型的中压电动机软起动和节电运行的产品面市。
我国“十五”期间节能计划中关于“电动机系统节能计划”指出：电动机是量大面广的高耗能设备，我国电动机的总装机容量已达4亿kW，年耗电量达6000亿kWh，约占工业耗电量的80%。
我国各类在役电机中，80%以上为0.55～200kW以下的中小型异步电动机，其中相当于世界近代技术水平的JO2系列的电动机约占70%，相当于70年代末水平的Y系列电动机不足30%，具有80年代水平的YX系列高效电动机所占的比例则更是微乎其微。
施奈德软启动器的工作原理
施奈德软启动器的工作原理施奈德软启动器（Schneider Soft Starter）是一种用于起动和停止三相异步电动机的设备。
它能够通过控制电流来实现电动机的平稳起动和停止，从而保护电动机和相关设备。
施奈德软启动器主要由电流传感器、电子控制器和功率电子器件等组成。
其工作原理如下：首先，当电动机需要启动时，施奈德软启动器会监测电动机电流，并根据设定的参数和启动曲线来控制电流的变化。
在起动过程中，起动曲线通常是一个斜坡，电流的变化也是逐渐增加。
其次，施奈德软启动器通过内部的电子控制器来控制功率电子器件的开关。
功率电子器件通常是可控硅（SCR）或可控整流器（IGBT）等，它们可以控制电流的大小和流向。
在软启动器中，通常会使用二极管整流器将交流电源转换为直流电源，然后再通过逆变器将直流电源转换为交流电源，以控制电动机的转速。
当软启动器开始工作时，控制器会逐渐增加开关的脉冲宽度，从而逐渐增加电流的大小，实现电动机的平稳起动。
通过逐渐增加电流的方式，电动机的起动过程可以更加平缓，减少了起动冲击对电动机和相关设备的损坏。
同时，施奈德软启动器还能通过控制电流的相位来实现转向功能。
在启动过程中，通过改变电流的相位，软启动器可以控制电动机的转向。
此外，软启动器还可以提供过载保护、短路保护、失压保护等功能，以确保电动机的安全运行。
当电动机需要停止时，施奈德软启动器会逐渐降低电流，并最终将电流降低到零，实现电动机的平稳停止。
通过逐渐降低电流的方式，软启动器可以减少电动机突然停止对设备的冲击，保护设备的安全性。
总结起来，施奈德软启动器通过控制电流的大小和相位来实现电动机的平稳启动和停止，从而保护电动机和相关设备的安全运行。
其工作原理主要涉及电流传感器、电子控制器和功率电子器件等组件的协作工作，通过逐渐增加或减少电流的方式实现启动和停止的过程。
软启动器原理、电机软起动器工作原理
软启动器原理、电机软起动器工作原理软启动器（软起动器）工作原理软启动器（软起动器）一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。
软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。
这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。
使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。
待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。
软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。
1.什么是软起动器它与变频器有什么区别软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。
它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。
软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。
变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。
变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。
2.什么是电动机的软起动有哪几种起动方式运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
软起动一般有下面几种起动方式。
三相异步电机的软启动及回路设计
三相异步电机的软启动及回路设计三相异步电机是工业生产中常见的一种电动机，它具有启动电流大、启动冲击大的特点，为了避免对电网和设备造成损害，通常需要采取软启动措施。
本文将介绍三相异步电机的软启动原理和回路设计。
一、软启动原理三相异步电机的软启动是通过控制电机的起始电压和起始电流来实现的。
在电机启动过程中，首先通过控制器向电机提供较低的电压，逐步增加电压，使电机缓慢启动，不会造成电网和设备的冲击和损坏。
软启动的原理主要包括以下几个方面：1. 电压控制：采用变压器或者电压控制器逐步提供电压，使电机从零启动到额定电压，减小了电机的启动冲击。
2. 电流控制：通过控制器对电机的电流进行监测和控制，避免电机启动时的大电流冲击。
3. 时间控制：设定启动时间，保证电机在一定时间内完成启动过程，实现缓慢启动。
软启动可以有效降低电网和设备的损坏风险，延长电机的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
二、软启动回路设计在实际应用中，通常需要设计软启动回路来实现对三相异步电机的软启动。
软启动回路的设计需要考虑电机的额定功率、起动过程中的电流波形和起动时间等因素，下面将介绍一种典型的软启动回路设计方案。
3. 控制器：采用专门的软启动控制器，通过对电压和电流的控制，实现对电机启动过程的精确控制。
5. 过载保护：在软启动回路中添加过载保护装置，当电机出现过载或者短路时，立即切断电源，保护电机和设备。
6. 自动复位：设置自动复位功能，当电机启动失败或者出现故障时，自动复位并重新启动，保证设备的正常运行。
通过合理设计软启动回路，可以实现对三相异步电机的软启动，提高设备的可靠性和安全性，减小对电网和设备的冲击。
在实际应用中，还可以根据具体的需求和环境，定制软启动回路设计方案，满足不同场合的使用要求。
三相异步电机的软启动及回路设计是工业生产中重要的一环，合理的软启动措施可以降低设备的损坏风险，延长设备的使用寿命，提高生产效率和设备稳定性。
三相异步电机的启动及软启动
三相异步电机的软启动08机械（0816401057）章志鹏苏州大学应用技术学院摘要三相异步电机因具有结构简单，知道方便，运行可靠，价格低廉等优点，而广泛应用在工业，农业，交通运输业，国防工业及其他各行业中。
但是它也有明显的缺点，那就是起动转矩小，起动电流过大。
这种情况对电机本身及周围电网都有非常不利的影响。
为了减小异步电机启动过程对电网的冲击，改善异步电机的起动特性，本文对三相异步电机的软启动进行讨论。
本文首先阐述三相异步电机的各种起动方式及其主电路和控制电路图，并对其分析。
得出各自优缺点。
找出能在满足电动机起动转矩要求及降低电流的前提下是电机能够平稳可靠启动。
关键词：异步电动机；软启动AbstractThree-phase asynchronous motor because of its simple structure, know convenient, reliable operation, price is low wait for an advantage, is widely used in industry, agriculture, transportation, national defense industry and other industries. But it also has the obvious shortcomings, that is starting torque small, starting current is too big. This kind of situation of motor itself around and have a power grid unfavorable influences. In order to reduce asynchronous motor for the impact of the power grid startup process, improve the asynchronous motor start characteristics, this paper the three-phase asynchronous motor soft start are discussed.This paper expounds the three-phase asynchronous motor start-up mode and its various main circuit and control circuit, and its analysis. Draw their respective advantages and disadvantages. Find out in motor can meet the requirements starting torque and reduce the current is the premise of motor can smooth and reliable start.Keywords: asynchronous motor; Soft start第一章绪论第1.1节研究背景与现状三相异步电机发展至今得到了广泛的应用，其性能和功率也不断的提高，电压也从低压发展到高压。
三相异步电动机软启动方式
三相异步电动机的软启动方式摘要:本文介绍三相异步电动机的传统启动方式和新型无触点恒流启动方式,通过对“硬启动”和“软启动”的性能优劣分析对比,阐述新启动技术的各种优越性。
电动机软启动器以其控制方式灵活简便,对供电系统和电气设备冲击小且控制元件不易损坏以及维护方便等诸多优点正逐步取代传统的启动方式。
关键词:硬启动软启动电气原理图在众多生产领域中,由于三相异步电动机具有结构简单、运行可靠、维修简便、价格适宜等特点,在电力拖动机械中有 90% 以上是由三相异步电动机驱动的。
按常规惯例,对较大容量的三相异步电动机的启动,一般均采用星—角启动、电抗器启动或者是自耦减压启动。
这几种启动方式由于技术比较成熟,所以目前在工农业生产中仍然在大范围的应用。
但是不管采用什么方式启动,由于三相异步电动机的启动电流瞬时会形成一个很高的冲击电流,(直接启动电流值是电动机额定电流的 4 ～ 8 倍) 这给供电设备或电网中的电源电压在一定范围内形成短暂的降压现象,而且电动机的容量愈大,造成这种现象也就愈严重。
同时由于是硬性启动也会给供电系统和电气设备造成一定的伤害。
中大功率的三相异步电动机启动问题由来已久,电气技术人员一直在试图找出一种能够彻底解决问题的办法。
随着科学技术的飞速发展和计算机控制技术的日趋成熟,近年来一种以计算机为核心,采用双向可控硅为主控回路的智能化新型控制器“电动机软启动器”已经在工业生产领域中崭露头角 ,它以控制方式灵活简便,对供电系统和电气设备冲击小且控制元件不易损坏以及维护方便等诸多优点正逐步取代传统的控制装置。
1电动机软启动的工作原理1.1工作原理三相异步电动机软启动装置又称无触点恒流启动,它在电动机与输入电源之间串接一组大功率的双向可控硅,由控制电路采用电子智能化控制改变可控硅的导通角,使电动机电压平稳增加,并将电动机的启动电流控制在电动机额定电流值的 1 ～ 2.5 倍之间,并连续可调,这样就会减轻冲击电流对电动机及供电设备或者电网的损害,改善了供电系统的稳定性。
NJR2-D系列软起动器
广泛应用于冶金、石油、消防、矿山、供水、市政、食品、水泥、石化等领域。
N JR2-D系列软起动器是以先进的双CPU控制技术为核心，控制可控硅模块，实现三相交流异步电动机的软起动、软停止功能，同时具有过载、输入缺相、输出缺相、负载短路、起动限流超时、过压、欠压等多项保护功能。
N JR2-D系列是需外置旁路接触器的软起动器，电压系列为380V，功率规格为7.5kW到500kW；具有负载适应性强、运行稳定可靠等特点，是传统的星——三角起动、自藕降压起动理想的更新换代产品。
产品符合标准：GB/T 14048.6、IEC 60947-4-2。
软起动器N J R 2-□ D软起动器控制单元额定功率（适配电机功率：kW）设计序号软起动交流电动机企业代号NJR2-D 系列软起动器主电源电压：380V±57V 主电源频率：50Hz±1Hz适用电机：普通鼠笼式三相异步电动机污染等级：3级防护等级：IP20额定绝缘电压：660V 额定冲击耐受电压：2kV 冷却方式：自然风冷起动频次：建议每小时不超过10次，负载越重，起动频次应越少；抗震能力：震动小于0.5g；环境条件：海拔超过1000m，应相应降额使用，1000m以上并小于3000m每增加100m电流降额0.5%，3000m以上需定制；相对湿度不超过95%（20～65℃）；无凝露、无易燃易爆气体、无导电尘埃、通风良好。
软起时间：(2~60)s 软停时间：(0~60)s 起动延时：(0~999)s 间隔时间：(0~999)s 编程延时：(0~999)s 起动模式：4种停机模式：2种软起动起始电压：(30~70)%软起动限流范围：(50~500)%Ie 软停机限流范围：(20~100)%正泰-智慧能源解决方案提供商 l 0625.1 NJR2-D系列基本接线图5.2 外部端子接线说明工业自动化063 l 正泰-智慧能源解决方案提供商可拆卸键盘6.7 具有显示运行的电压和电流；具有故障名称代 码显示和记忆功能(见④)6.8 独特的软起动主从联动功能，有利于设备的生产工艺控制。
3RW22电子式软启动器在三相异步电动机启动中的应用
３ ． ２控制元件与功能 图 １中控制元件代号与对应功能如表 １所示。
表 １元件功能对照表
３ ． ３ 启 动 过 程
过大 ，不经 济：启动转矩随定予 电压成 平方 下降 ，严重影 响了电机
的机械特性 。 １ ． ３ 自耦 变 压 器 降 压 启 动 启动时利用 自耦变压器副边 降压 启动，启动完成后再将 自耦变 压器 从启动线路中切 出。这种启动方法 的缺 点是变压器 的体积大 、 重量重 、价格高、维修麻烦 ， 且启 动时变压器处于过 电流 （ 超过额 定电流） 状 态 下 运 行 ， 因 此 ，不 适 于 频 繁 启 动 。
煤矿技术
３ Ｒ ｗ ２ ２电子式软启动器在三相异步电动机启动中的应用
吕栋 பைடு நூலகம்
（同煤集 团同发东周窑煤业有 限公 司 。山西 大 同 ０ ３ ７ １ ０ １）
【 摘 要 】三相异 步电动机 在煤矿上应 用广泛 ， 但是 其启动时
３ ． １ 控 制 线 路 图
的 电流 和 转 矩 指 标 并 不 理 想 。 针 对 这 一 问题 ， 提 出 了应 用 ３ ＲＷ ２ ２ 电
子式软启动 器来启动 三相 异步 电动机 ，实践表 明，应 用这 种启动器
可 以取 得 很 好 的 效 果 。
如 图１所示， 为以３ Ｒ Ｗ ２ ２的软启动器为核 心的启 动线路 。 ３ Ｒ Ｗ ２ ２ 除能完成电机的软启动外 ，还 能完 成电机 的制动等功能 。由于篇幅 限制，图中只绘出了与启动有关控制线路。
以上这些常用 起动方 式的共同特 点是它们都不 能很好地 调整电 机的起动特性去满足起动 的要 求。也就是说 ，起动转矩和 起动 电流 可 以被降下来 ，但是 ，若 提出更进一步的要求 ，如 需要按 一定规律 变化的或恒定不变 的加速转矩值 ，或者是起动 电流要 求限制在某一 规定值等方面不 能达 到，而且控制线路复杂 ，维护 的安装 费用高 在这一背景 下，一 种新 的启动器诞生 了，它就 是３ Ｒ Ｗ ２ ２ 电子式软启 动器 。该软启动器对 电机 起动 、匀速运行、停车过程 设有 多种可选
软启动器在三相异步电动机中的应用
【 关键词 】 软启 动器；三相 交流异步 电动机 ；起动
前 言
电动机的起动过程是指 电动机连接到 电网后 ，从静止状态到稳 定运行状态的过程 。这个起动过程非常短暂 ，通常只有几分之 一秒 到几秒 。要想衡量一 台电动机起动性能 的好坏 ，主要看 能否达 到以 下性能要求 ：（ １ ）起动转矩 Ｔ 当电动机拖动 负载时 ，其起动 转矩 要大于负载转矩并且起动转矩越大越好 ，这样 能保证起动过程 很快 结 束 。（ ２ ）起 动 电流 Ｉ ， ｔ ：在 满 足 起 动 转 矩 要 求 的前 提 下 ，起 动 电流 越小越好 。如果起动 电流过大 ，对 电网来说，会 使线 路压降增大， 特 别 是 电源 容量 较 小 时 ， 造 成 电 压 显 著 下 降 而 影 响 接 在 同一 电源 上 的其他 负载 的正常运 转。（ ３ ）起动平滑，即要求起动时加速平滑 ， 以减 小对 生产机械 的冲击 。 软起动器实现 了电机起动过程 中的无冲击及平滑 的起动 。软起 动器能够改变 电机的起动特性 ，降低起动冲击 电流 ，保证 电机 可靠 起动。下面介绍一下软启动器在三相异步电动机 中的应用 。 １软起 动器 的起动原 理 软起动器 由 ６个大功率晶闸管两两反向并联组成 ， 串接于交流 异步 电动机 的三相供 电线路 之上，作为开关元件。当 电机起动时 ，
由电子 电路输 出晶闸管触 发信 号，控制 晶闸管的导通角。控制 电机 的端 电压 ，以设定的速度 逐渐升高 ，一直升到额定 电压 可实现 以 最小 的起动 电流起动 电机 ，减小 电流对 电网的冲击 。当电动机起动 完成 并达到额定电压时，通过单片机发 出控制信号 ，使三相旁路接
触器 闭合，电动机直接投入 电网运行 ，从而实现 了节 能。如果 是轻 载，则在正常运行时 ，也保持所 需的较低端 电压 ，使 电机 的功率因 数升高，效率增大 。在 电机停机时 ，通 过控 制晶闸管的导通角，使 电机端电压慢慢降低至零 ，从而实现软停机 。 １ ． １软起动器 的主要功能特性 （ １ ）采用 Ｐ Ｉ Ｃ 单片机全数字智能控制 。 （ ２ ） 通过软起动器输出电压平稳升降和无触点通断， 实现 电机 使 用 最 小 起 动 电流 ，得 到 最佳 转 矩 ，平 稳 起 停 。 （ ３ ）减小 电流对 电网冲击可 以降低设备 的震动噪声 问题，也可 以降低 起动机械的应力 。在寿命上 ，可 以延长 电动机 与电 动 机 设备 寿命 。 （ ４ ）多种起动方式可供选择 （ 斜坡、恒流、恒压、突跳起动 ） 。 （ ５ ）具有三相 电源缺相保护 、可 控硅短 路保护 、过热保护 、起 动过流保护及起动超时保护 。 （ ６ ）所有参数均通过键盘进行设置 ，并 中文液 晶显示 （ 有些通 过代码显示 ） 。 （ ７ ）主回路设有阻容吸收回路及过压保护回路，对可控硅进行 保护 。 Ｌ ２软起动器的相关参数
三相异步电机软启动器初探
珍诊断功能等。 目前发现这些功能完整的只有“ 雷 诺尔” 的软起， 并且在天津市城市排水微机控制中 得到 良好应用 。其它方面还要考虑是否保护功能 完备和冷却方式以及运行方式等，如：过电流保
一
２ 一
Ｉ概述
一
在应 用 电子 软启 动 器时 应考 虑 哪些 问题 呢？ 做为软启动器首先要看它的起动性能和停车性 能， 目前的软启动器有 以下五种起动方式 ： 限流起动顾名思义是限制电动 机的起动 电 流， 它主要是用在轻载起动的负载降低起动压降 ，
讯地 址 和程序 ，是 否 能达 到通讯 控 制 以及 故障 自
科 诺蠢
科技 论坛 ｆＪｆ
三相异步 电 市明水 县永兴 镇镇 政府 农业服务 中心 ， 江 绥 化 １１０ ） 绥 黑龙 ５７ ０
摘 要：ｅ 了对于鼠笼型三相异步电动机在智能控制 中的几种起动方式及其优缺点， ｅｌ 同时给 出通过调研和本人在应用中的切身体会。 关键词： 智能控制 ； 电动机； 降压起动器； 软启动器
在起动时难以知道起动压降， 不能充分利用压降 护 ， 过压保护 ， 单项接地保护 ， 口 上下 断相保护 ， 三 随着经济的飞速发展 ， 科技的 日 新月异， 智 空间， 损失起动力矩 ， 对电动机不利。斜坡电压起 相不平衡保护， 相位颠倒保护等。 冷却方式分机械 能控制系统得到了广泛的应用。如 ： 智能大厦、 无 动顾名思义是电压 由小到大斜坡线性上升，它是 风冷和 自 然风冷。 柜体是否需加机械通风 ， 元器件 人值守泵站 、 无人值守供热站、各种遥控调度系 将传统的降压起动从有级变成了无级 ，主要用在 的排布等， 机械风冷的柜体加机械通风 ， 软起正上 统、 生产作业 自动化等等。 这正是国家实现科学技 重载起动 ， 它的缺点是初始转矩小 ， 转矩特性抛物 方不能放 电器元件，机械风冷的还要考虑倾斜度 术现代化的重要标志 ，也是每一个技术人员肩负 线型 上升 对拖 动 系统不 利 ，且 起 动时 间长 有损 于 等。 自然风冷的无此要求。 运行方式分在线型和非 的重要责任。 电机。 转矩控制起动用在重载起动 ， 它是将电动机 在线型， 选型时尽量选用非在线型。 智能控制技术的应用 ， 给我们提 出了很多要 的起动转矩由小到大线性上升 ，它的优点是起动 ４各品牌的比较 求。如电网的波动性， 执行机构的智 能配套等 ， 都 平滑 ， 柔性好 ， 对拖动系统有更好的保护， 它的 目 目 前电子软启动器 国内的生产厂家很多， 可 要求越来越严格。作为重要驱动执行机构的电动 的是保护拖动系统 ， 延长拖动系统的使用寿命。 说五花八门， 同 虽然多数没形成品牌效应 ， 但也有一 机来说，它的控制方式受到广大技术人员 的高度 时降低电机起动时对电网的冲击， 是最优的重载 定的市场份额。从技术先进性和应用效果以及市 重视 。 既要为智能控制打下 良好基础 ， 又要降低电 起动方式 ， 它的缺点是起动时间较长。 转矩加突跳 场 占 有率来看，在整个国内市场能形成品牌和有 动机起动时对电网的冲击。 所以， 不得不在电动机 控制起动与转矩控制起动相仿也是用 在重 载起 影响力的大约有五家。一是“ 雷诺尔”二是“ｂ ” ， ａｂ ， 的起动设备上做工作 。 动，不同的是在起动的瞬间用突跳转矩克服电机 三是 “ 施耐德” 四是“ｂ ， ， ａ ”五是 “ 西门子” 。到 目前 鼠笼型异步 电动机电子软启 动器 的诞生给 静转矩， 然后转矩平滑上升， 缩短起动时间。 但是， 功能最多的、 最先进的、 最适用的、 市场站有率最 技术人员解决了这个问题。它既能改变 电动机的 突跳会给电网发送尖脉冲， 干扰其它负荷， 应用时 高的是中国的“ 雷诺尔” 。它是我国首先通过中国 起动特性保护拖动系统 ，更能保证电动机可靠起 要特别注意。电压控制起动是用在轻载起动的场 电工产 品认证委员会 ｃｅ 安全认证和首家通过 ｃ ｅ 动， 又能降低起动冲击 ， 而且配有计算机通讯接 口 合，在保证起动压降下发挥电动机的最大起动转 ｉ ９０ 国际质量体系认证的， ｓ ０２ ｏ 它的起动方式有四 实现智能控制。 矩， 尽可能的缩短 了起动时问， 种， 一是限流起动， 二是电压控制起动， 三是转矩 ２电动机起动方式的选择 是最优的轻载软起动方式。 控制起动 ， 四是转矩加突跳起动。 停车有三种。 一 综上所述不难看出，最适用最先进 的起动方 是 自由停车， 作为应用最广泛的鼠笼型异步 电动机 ， 它采 二是软停车 ， 三是制动停车 。它是 目 用降压起动的条件 ： 一是电动机起动时 ， 机械不能 式应是电压控制起动和转矩控制起动及转矩加突 前 国内外唯一的一个带绿色单元的软启动器 ， 彻 承受全压起动的冲击转矩 ； 二是电动机起动时 ， 其 跳控制起动。目前的软启动器多是限电流起动和 底消除了无故障停机现象。“ 雷诺尔”“ｂ ” 、ａｂ均属 端电压不能满足规范要求 ； 三是电动机起动时 ， 影 斜波 电压起动，它是最原始最低级最简单 的方式 非在线型 ， 后三种均属在线型。“ｂ ” ａｂ 的起动方式 响其他负荷的正常运行。 （ ａｂ软起以及国内的大多厂家 ）还有 的是限 是限流型和电压斜坡型 ，后三种是限流型和转矩 如“ｂ ” ， 雷诺尔” 的 加突跳型。 对于降压起动 目前有两种方式 ， 一种是降压 流起动和转矩加突跳控制起动。唯有“ 停车除“ｂ ” ａｂ外都有制动停车。 价格 比 雷诺尔” 的约 １０ １０ 千瓦 ， ０ ～ ３ 元， 后四种约在案 起动 ， 一种是软起动。他经过了三个发展阶段 ， 一 软启动器实现 了电压控制和纯转矩控制及转矩加 较“ 是“ ８起动器和自藕降压起动器 ， Ｙ ” 一 二是磁控式软 突跳控制起动。“ｂ 、 ａ ”“ 施耐德 ”“ 、西门子” 的是限 １０ ２０元／ 。 ８～ ２ 千瓦 启动器 ， 目 三是 前最先进最流行 的电子软启动器。 流起动和转矩加突跳控制起动。 ５结论 停车方式有三种 ：一是自由停车，二是软停 通过论述 ， 电动机的降压起动方式经过了“一 Ｙ 电子软启动器一般都是 采用 １ 位单片机进行智 ６ 能化控制，他既能保证 电动机在负载要求的起动 车 ， 三是制动停车。 电子软起动带来最大的停车好 ８ ”起动器和 自藕降压起动器到磁控式软启动器， 所以在工程应用 中， 特性下平滑起动 ， 又能降低对电网的冲击 ， 同时， 处就是软停车和制动停车。软停车消除 了由于 自 目前又发展到电子软启动器。 还能实现直接计算机通讯控制，为 自动化智能控 由停车 带来 的拖 动 系统反 惯性 冲击 。制 动停 车 在 当电 动机 在直 接起 动不 能满 足 要求 时 ，首先 考虑 制打下 良好的基础 。 定 的场合代替了反接制动停车 。 的是电子软启动器。 这是科技发展的历史阶段 ， 是 它们的造价比较是：ｙ ８ “一 ”起动器须六根出 可靠性的选择： 可靠性分三个方面， 一是产品 为今后的智能控制系统化打下良好基础的必然阶 线而且故障率太高 ， 维修费也高已不常采用 ， 藕 的短路 自 自 保护， 二是无故障停机保护， 三是产品故 段 。 方式每个千瓦 ８ Ｏ元左右 ， 磁控的每千瓦 １０元左 障率 。 ５ 前两项可通过产品说明书识别 ， 国内产品除 右， 自藕和磁控的体积较大且故障率较高． 维修费 “ 雷诺尔” 的自带短路保护外其它的一般都不 自带 较高 ，电子软启动器每个千瓦在 １ 元到 ２０ ０ ０ ０ 元 短路保护 ， 需外加快速熔断器， 自动开关不能保护 之间， 一般情况下 ， 一台开关柜能放多台电子软启 电子软启动器。国外的“ｂ ” 自带短路保护， ａｂ不 需 动器 ， 节省工程造价， 且故障率较低 ， 维修费也低。 外加快速熔断器。无故障停机保护看它的软起是 所以， 电子软启动器应是我们首选的目标 。 不是带有绿色单 ￣（ｇ）所有的电力电子产 品世 ｋ１， ３电子软启动器的选择 界难题是无故障停机（ 干扰停机 ） 。 前 ， 现象 目 市场 通过以上所述 ， 毋庸置疑地在工程设计和工 上流行的电子软起中唯有“ 雷诺尔” 的加装了绿色 程改造中， 要想改善工艺提高 自 动化水平 ， 降低成 单 元 。 本提高企业效益 ， 对电动机的起动就必须首先采 智能控制功能的选择 ： 在选择软起要注意它 用先进的起动设备——电子软启动器。 的智能化程度， 是否带微机接 口， 口是否带有通 接
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第2期(总第165期)2011年4月机械工程与自动化M ECHAN IC AL EN GIN EERIN G & A U TO M A T IO N N o.2Apr.文章编号:1672-6413(2011)02-0144-02三相异步电动机软启动器的设计刘芳霞(山东经贸职业学院,山东 潍坊 261011)摘要:三相异步电动机直接启动时,启动电流过大,转矩较小,给用电设备及电网带来了一定的影响。
通过采用模糊控制与P LC 相结合的方法实现了电机的软启动,给出了软启动控制系统的硬件设计与软件设计,并用M A T L A B 软件进行实验仿真,实验结果验证了系统的有效性及理论的正确性。
关键词:软启动;三相异步电动机;仿真中图分类号:T M 343+.2 文献标识码:A收稿日期:2010-08-31;修回日期:2010-10-27作者简介:刘芳霞(1975-),女,山东聊城人,讲师,硕士。
0 引言三相异步电动机以其低成本、高可靠性和易维护等特点,在电力拖动系统中得到了广泛的应用。
但在其直接启动瞬间启动电流大约是额定电流的6倍,带负载启动时甚至达到8倍。
大的启动电流会给电网及用电设备带来很大的负面影响,使电网电压产生波动,加速电动机绕组的绝缘老化,大大降低了电动机的使用寿命,导致大量的能量被消耗。
针对上述问题,本文设计了一个软启动系统,给出了其硬件设计及软件设计,并通过实验验证了系统的有效性及理论的正确性。
1 电机软启动系统结构三相电动机软启动系统结构图见图1。
采用晶闸管反并联电路给电动机定子提供电源,通过控制晶闸管触发角的大小来改变导通角的大小,使电动机电压平稳增加,从而调节电动机定子的端电压,使电动机的启动电流缓慢上升,减少电流对电网及电动机的影响,这一过程称为软启动。
软启动的实现方法如下:通过对电路电压、电流的检测,将检测的信号模糊处理,经过A /D 模块转化为数字信号,送入PLC 控制器进行处理,用得到的信号来控制晶闸管的触发角,从而控制电动机的端电压,达到控制启动电流的目的。
图1 三相电动机软启动结构图2 软启动控制电路硬件设计软启动器是一种交流调压装置,在本系统中主要是实现电机的软启动、停机及保护等多种功能。
由于PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善、编程简单、具有网络通讯功能等特点,所以本系统采用松下电工FP0系列可编程控制器作为主控制器,PLC 结构框图如图2所示。
它的主要作用是:将模糊化处理得到的信号经过A /D 模块转化保存在数据寄存器中,经过执行PLC 程序,用输出信号去控制晶闸管调压电路的触发角。
3 电机软启动系统的软件设计硬件设计是系统的基础,但很大一部分硬件功能由软件来实现,因此软件设计是系统的一个重点。
电机软启动系统的主程序流程图见图3。
图2 PL C结构框图图3 主程序流程图整个程序在执行时包括3部分,即系统初始化、系统自检、执行程序。
(1)系统初始化程序。
系统初始化主要是在程序执行前对PLC 内部存储器的内容复位,主要完成对PLC 内部定时器、数据寄存器、中断系统、堆栈指针、特殊寄存器的初始化等。
在本系统中,采用触摸屏实现了人机对话,从触摸屏上输入输出。
在初始化过程中,触摸屏自动返回到初始屏,等待用户对其进行操作。
(2)系统自检程序。
为了保证系统的正常和安全运行,对于一些可能出现的系统故障尽量在系统运行前就发现并及时进行处理,因此在主程序的初始化后进行系统的初始自检是很重要的。
系统初始自检包括上电前自检与上电后自检,前者是检查电动机是否存在漏电故障,后者是对电机的工作电压、电流、温度等参量进行AD 检测并处理。
(3)系统运行部分程序设计。
运行部分程序的设计内容按系统启动的大体流程包括:①判断是否要求启动(检测启动开关是否有效);②判断启动是否完毕(通过触摸屏提示);③判断系统稳定启动运行时是否要求停机(检测停车开关是否有效)。
本文将模糊控制技术和PLC 相结合,对一些无法建立精确数学模型的系统能够达到较好的控制效果。
首先将电流偏差e 与电流偏差变化率Δe 模糊化处理,根据模糊语言变量赋值表和模糊控制规则表,利用M AT LAB 预先编制程序进行模糊推理与模糊判断,得到对应的量化因子K e 、K ec ,然后采用A /D 转化模块将其按一定规律存放在PLC 数据寄存器中。
控制执行时,PLC 只须对采样得到的精确量e 、Δe 进行等级量化,得到其相应的模糊化论域元素,再通过查表获得输出控制量的量化值,最后将此量化值乘以比例因子K u 即得到实际输出量,用输出量对电动机软启动进行控制。
4 实验结果与分析电动机软启动过程是一个高阶、非线性和强耦合的多变量系统,除理论分析以外,仿真实验是一种必不可少的重要的研究方法。
本文采用M ATLAB 软件对三相异步电动机的软启动进行实验仿真,结果见图4～图7。
图4 三相定子电流I 的波形曲线图5 A 相定子电流I A 的波形曲线(下转第148页)·145· 2011年第2期 刘芳霞:三相异步电动机软启动器的设计种故障状态:①工作台超限位:这时工作台前进(后退)按钮的指示灯亮,选择系统的手动工作方式,控制工作台沿反方向退出超限位;②电动机超载:将液压电动机、主轴电动机、工件旋转电动机的断路器常开辅助触点串接作为输入信号,只要有一个断路器出现过载跳闸,该输入信号立即通过PLC程序停止机床的运动状态,待电动机过载问题解决,3个断路器的常开辅助触点闭合后,工作台才能正常运动。
5 结束语用PLC和变频器共同参与机床的电气控制,调试阶段可以方便地修改相关的电气控制参数,根据控制要求增减输入、输出的控制信号,根据工艺要求调整运行程序,便于更改线路,极大地减轻了调试阶段的工作量;借助于PLC的输入、输出信号指示灯,使维修工作直观、简单,而且使用PLC后,省去了中间继电器,使得整机运行稳定,使用效果良好。
Roller Polishing Machine Electrical ControlSystem Based on PLC and InverterGAO Xiao-lin(J in z h ong V ocational and Technical Colleg e,J in z h ong030600,China)Abstract:T his a rticle intr oduced the str uctur e and w o rking principle o f a r oller po lishing machine,a s w ell a s the debug ging pro cess o f electric co ntro l sy stem based o n PL C and inv erter,solv ing th e pro blem in tr aditio na l relay circuit.The o per atio n o f th e machine is stable a nd r elia ble,with favo ra ble r esults.Key words:electrica l co ntro l;polishing machine;PL C;inv er ter(上接第145页)从图4～图7中的参数变化来看,该控制系统实现了三相异步电动机的软启动,即启动电流小、启动转矩大的要求。
用模糊控制实现对异步电动机软启动控制的方法,具有较好的动态性能,且控制规则简单,能够较好地克服直接启动存在的缺点,提高了整个系统的可靠性。
图6 转速n的变化曲线图7 启动时转矩T的变化曲线参考文献:[1] 郝世勇.M A T L A B电机仿真精华50例[M].北京:电子工业出版社,2007.[2] 张水利,李付亮.电机与电力拖动[M].北京:北京理工大学出版社,2007.[3] 李建平,王晓冲,谢敬华.基于P LC的模糊参数自整定温度控制系统研究[J].微计算机信息,2007(6):21-25.Design of Soft-starter of Three-phase Asynchronous MotorLIU Fang-xia(Shandong Economic and Trad e V ocational College,W eifang261011,China)Abstract:It bring s a cer tain impact on po w er equipment and pow er g rids fo r the la rg er star ting cur rent and smaller tor que whe n a thr ee-phase asy nchro nous mo to r sta rts dir ectly.In this paper,by co mbining fuzzy co ntro l and PL C,the so ft sta rt o f th e mo to r is achiev ed.The desig n o f ha rdwa re and so ftwa re o f the soft-sta r t co ntro l sy stem is intro duced,and the so ft-star t contr ol system is simula ted by M A T L A B,a nd the ex perimental w av e fo rm is o btained.The ex pe rimental results v erify the effec tiv eness o f the system and the accuracy of the theo ry.Key words:so ft star t;th ree-phase asynchro no us mo to r;simulatio n·148· 机械工程与自动化 2011年第2期 。