异步电动机软启动控制
异步电动机控制中软启动技术的应用研究
异步电动机控制中软启动技术的应用研究摘要：电力拖动技术以其简便、高效、经济的控制方式、出色的调节性能以及相对容易实现远程和自动化控制的优点，在机械、石油和冶金等多个行业中得到了广泛的应用。
在工业领域中，中小型电动机是其主要构成部分之一，也是整个系统运行过程中负载变化最频繁的部件。
中小规模的电动机种类繁多，其覆盖范围也相当广泛。
近年来，随着科学技术的快速发展和人们生活水平的提高，对于电动机运行的要求也越来越高。
我国已经崭露头角，成为全球在中小型电动机的生产和使用上数量最多的国家。
随着科学技术的快速进步和社会生产力水平的不断提高，各行各业对电能质量提出更高的要求，这也推动着电动机技术向着更加高效节能方向迈进。
然而，在我国目前的电动机能效标准中，大多数仍然是低效率的IE1，而高效率的IE2和超高效率的IE3电动机正在被广泛采用，电动机的更新换代对我国的经济发展和节能降耗起到了推动作用。
关键词：电动机控制，软启动技术，应用，研究引言如今，异步电动机已经变成了电力设备中广泛使用的动力系统，它触及了人们的日常生活和社会进步的各个领域。
在使用过程当中，交流异步电动机作为一种常见的电力拖动设备，其性能稳定可靠、运行成本低等优势受到广泛关注与青睐。
由于换向问题，传统的直流异步电动机在启动时可能会对电力系统的各个部分产生较大的冲击，甚至可能导致电网电压突然下降，这对电网中的其他电气设备构成了威胁。
因此，需要在原有交流系统上进行改造以实现电动机软启动，并提高电机运行效率，避免产生更大的经济损失。
因此，为了降低传统直流异步电动机对电网中其他电力设备的损害，并确保电力设施的正常使用寿命，软启动技术被广泛应用于更多的异步电动机控制中。
软启动技术是指在电动机起动时通过一定频率、幅值或相位变化来实现电机转速缓慢下降，从而达到降低系统负荷的目的。
与传统的降压启动方法相比，软启动技术具有更广的应用领域和更大的优势，可以使异步电动机平稳地进入运行阶段。
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。
8098单片机用于异步电动机的软启动与节能控制_尚炜
8098单片机用于异步电动机的软启动与节能控制 尚 炜(西北建筑工程学院 西安 710061)摘 要 介绍用8098单片机实现异步电动机的软启动和节能控制的一种方法。
关键词 单片机 节能控制 软启动The soft-start of Induction Motor and its saving Control ofEnergy based on microcontroller8090Shang Wei(Northew estern Ins titute of Architectu ral Engin eering,Xi'an,710061)Abstract This paper presents the method o f so ft-start of induction m otor a nd saving co ntrol of en-ergy based on microcontro ller8098.Key words microcontroller,sav ing control of energ y,so ft-start1 引 言三相异步电动机的功率因数与负载有关,额定负载时功率因数最高,因而效率最高;随着负载降低,功率因数降低,功率也随着降低。
为使负载轻时不使功率因数明显降低,一种有效的方法是随着负载的降低,相应降低定子供电电压[1]。
本文利用8098高速输入口的HSO.0、HSO.1、HSO.2控制三相主电路的三只双向晶闸管的导通角完成三相交流调压。
用其高速输入口的HSI.1测量功率因数,并将其作为被控量,实现功率因数的闭环控制。
2 三相交流调压[2]图1是本文采用的适用于双向晶闸管的三相交流调压原理,由于三相触发信号之间存在严格的相互关系,只需采用由X相电压的过零点形成的脉冲信号作为三相触发信号的HSO.0、HSO.1、HSO.2的同步信号,并将作为它高速输入HSI.0的中断请求信号,其中断服务程序的主要任务是按图1所示装载6个事件的性质和发生时间,其中点火时间f 由闭环控制算法求出。
鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点
鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点一、前言随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，钻井设备的更新与发展，对电气配套设备的技术要求也越来越高。
软启动控制系统得到了广泛的应用。
如：水站配电柜、高低压移动变电站、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化等等。
这正是国家实现科学技术现代化的重要标志，也是每一个技术人员肩负的重要责任。
软启动技术的应用，给我们提出了很多要求。
如电网的波动性，执行机构的智能配套等，都要求越来越严格。
作为重要驱动执行机构的电动机来说，它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。
既要为智能控制打下良好基础，又要降低电动机起动时对电网的冲击。
所以，不得不在电动机的起动设备上做工作。
鼠笼型异步电动机电子硬启动器的问世给技术人员化解了这个问题。
它既能够发生改变电动机的再生制动特性维护拖曳系统，更能够确保电动机可信再生制动，又能够减少再生制动冲击，而且备有计算机通讯USB同时实现智能控制。
二、电动机再生制动方式的挑选传统启动装置与软启动装置的优缺点：电动机传统启动方式有自耦预热、y/△预热、延边△预热及串成电抗器预热（磁控式），其共同特点就是掌控线路直观，启动转矩不容调并存有二次冲击电流，对功率存有冲击转矩。
例如电网电压上升可能会导致万萨县。
上述方式在停机时均为瞬间动作，例如并无机械缓冲器装置可以对有关设备导致损毁。
硬启动装置存有下特点：1)降低电机启动电流和配电容量，避免增容投资。
2)降低启动机械应力，延长电机及相关设备的寿命。
3)启动参数可视负载调整，以达到最佳启动效果。
4)多种启动模式及保护功能，易于改善工艺、保护设备。
5)备有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。
6)全数字开放式操作显示键盘，操作灵活简便。
7)高度集成的intel微处理器控制系统，性能可靠。
8)小电流无触点交流控制器无级调压，调压范围阔、负载能力弱。
9)产品可以用做频密或不频密启动。
异步电动机液体变阻器软启动控制设计
其伺服控制系统来控制运行。启动开始后 ， 根据 电动机启动电流的大小可 自动调整液阻值 ， 使整
个启 动过 程可 控 制在 较 小 启 动 电 流 下均 匀 升 速 ， 而液 阻无 级 切 除 ， 而 实 现 电动 机 的 软启 动 Ｊ 从 。
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．０ １
文章编 号 ：０ ７—１４ ２ １ ）３— ４ １— ３ １０ ４ Ｘ（０ １ ０ ０ １ ０
文献标 志码 ： Ａ
异 步 电动 机 液 体 变 阻器 软 启 动 控 制设 计
徐腊梅 贺平平 陈彦龙 ， ，
（． １武汉理工 大学 自动化学院 ， 湖北 武汉 ４ ０ ７ ；． ３０ ０ ２ 武钢矿业公 司 灵乡铁矿 ， 湖北 大冶 ４ ５ ０ ） ３ １０
用来控制电极行程 ， 箱体外侧有排液阀和加液观 察窗口。三相绝缘桶分别盛有电阻液的一组相对 应 的导 电极 板 ， 中一 动 一定 ， 其 由动 极板 电枢 驱动
系统 控 制运行 Ｊ 。 电动机启 动 系统采 用 液体 变阻器 。采 用 Ｐ Ｃ Ｌ 代 替继 电器 控制 ， 利用 Ｐ Ｃ 的软硬 件 资 源进 行 优 Ｌ
第３ 卷 第３ ３ 期
２１ 年 ６ ０ １ 月
武 汉 理 工 大 学 学 报 ・信 息 与 管 理 工 程 版
ＪＵ Ｎ ＬＯ Ｔ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ ＲＮ ） Ｏ Ｒ Ａ ＦＷＵ （ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｎ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ Ｅ ＩＧ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ３ １３ ．
开关 短 接 瞬间 （ 即转入 运 行 状 态 ） 两 极 之 间 的 电 ，
转子回路中串人阻值可塑陛好的液体电阻， 采用液 阻软启动技术可实现重载软启动 ， 该技术具有液阻
模糊控制异步电动机软启动设计
摘要本设计主要是通过软件来控制异步电动机的启动过程，以8051单片机为控制核心，经整流后通过控制IGBT—PWM逆变器，利用模糊控制技术控制电机转速，实现电机的软启动过程。
设计中详细介绍电动机的启动过程和调速原理，以及模糊控制系统的原理，利用模糊原理中良好的鲁棒性能以及单片机和各个芯片的功能特点，并借鉴其他人的经验，建立模糊控制表，通过对硬件的选择、软件程序的设计，改善系统的调速性能，完成异步电动机软启动的运行过程。
关键词：模糊控制、异步电动机、8051单片机、变频调速、鲁棒性。
AbstractThis design mainly control asynchronous motor’s starting process by software. The 8051 single chip microprocessor is control core. It goes through commutator and control IGBT-PWM inverter. Using fuzzy control motor speed, realize motor’ starting. In design, introduce motor starting process control speed theorist and fuzzy control system, using fuzzy robustness and single chip microprocess’s character, and others experience, we create fuzzy control calendar. Through choosing hardware and designing program, we improve system’s control speed. Then we can finish asynchronous motor software start process.Key words: Fuzzy-control、Asynchronous motor、8051 Single chip microprocessor、Variable Frequence Control Speed、Robustness一、引言随着微电子技术、电力电子技术、微处理器技术的不断发展和普及应用，电动机的调速，从直流发电机—电动机组调速，静止晶闸管整流器直流调速逐步过渡到笼型异步电动机变频调速。
三相异步电动机启动控制原理及接线图
三相异步电动机启动控制原理图1.三相异步电动机的点动控制点动正转控制线路是用按钮、接触器来控制电动机运转的最简单的正转控制线路;所谓点动控制是指：按下按钮,电动机就得电运转；松开按钮,电动机就失电停转;典型的三相异步电动机的点动控制电气原理图如图3-1a所示;点动正转控制线路是由转换开关QS、熔断器FU、启动按钮SB、接触器KM及电动机M组成;其中以转换开关QS作电源隔离开关,熔断器FU作短路保护,按钮SB控制接触器KM的线圈得电、失电,接触器KM的主触头控制电动机M的启动与停止;点动控制原理：当电动机需要点动时,先合上转换开关QS,此时电动机M尚未接通电源;按下启动按钮SB,接触器KM的线圈得电,带动接触器KM的三对主触头闭合,电动机M便接通电源启动运转;当电动机需要停转时,只要松开启动按钮SB,使接触器KM的线圈失电,带动接触器KM的三对主触头恢复断开,电动机M失电停转;在生产实际应用中,电动机的点动控制电路使用非常广泛,把启动按钮SB换成压力接点、限位节点、水位接点等,就可以实现各种各样的自动控制电路,控制小型电动机的自动运行;2.三相异步电动机的自锁控制三相异步电动机的自锁控制线路如图3-2所示,和点动控制的主电路大致相同,但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1,在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对常开辅助触头;接触器自锁正转控制线路不但能使电动机连续运转,而且还有一个重要的特点,就是具有欠压和失压保护作用;它主要由按钮开关SB起停电动机使用、交流接触器KM用做接通和切断电动机的电源以及失压和欠压保护等、热继电器用做电动机的过载保护等组成;欠压保护：“欠压”是指线路电压低于电动机应加的额定电压;“欠压保护”是指当线路电压下降到某一数值时,电动机能自动脱离电源电压停转,避免电动机在欠压下运行的一种保护;因为当线路电压下降时,电动机的转矩随之减小,电动机的转速也随之降低,从而使电动机的工作电流增大,影响电动机的正常运行,电压下降严重时还会引起“堵转”即电动机接通电源但不转动的现象,以致损坏电动机;采用接触器自锁正转控制线路就可避免电动机欠压运行,这是因为当线路电压下降到一定值一般指低于额定电压85%以下时,接触器线圈两端的电压也同样下降到一定值,从而使接触器线圈磁通减弱,产生的电磁吸力减小;当电磁吸力减小到小于反作用弹簧的拉力时,动铁心被迫释放,带动主触头、自锁触头同时断开,自动切断主电路和控制电路,电动机失电停转,达到欠压保护的目的;失压保护：失压保护是指电动机在正常运行中,由于外界某中原因引起突然断电时,能自动切断电动机电源;当重新供电时,保证电动机不能自行启动,避免造成设备和人身伤亡事故;采用接触器自锁控制线路,由于接触器自锁触头和主触头在电源断电时已经断开,使控制电路和主电路都不能接通;所以在电源恢复供电时,电动机就不能自行启动运转,保证了人身和设备的安全;控制原理：当按下启动按钮SB2后,电源U1相通过热继电器FR动断接点、停止按钮SB1的动断接点、启动按钮SB2动合接点及交流接触器KM的线圈接通电源V1相,使交流接触器线圈带电而动作,其主触头闭合使电动机转动;同时,交流接触器KM的常开辅助触头短接了启动按钮SB2的动合接点,保持交流接触器线圈始终处于带电状态,这就是所谓的自锁自保;与启动按钮SB2并联起自锁作用的常开辅助触头称为自锁触头或自保触头;3.三相异步电动机的正反转控制三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图如图3-4所示;线路中采用了两个接触器,即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别由正转按钮SB2和反转按钮SB3控制;这两个接触器的主触头所接通的电源相序不同,KM1按L1—L2—L3相序接线,KM2则对调了两相的相序;控制电路有两条,一条由按钮SB2和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条由按钮SB3和KM2线圈等组成的反转控制电路;控制原理：当按下正转启动按钮SB2后,电源相通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、正转启动按钮SB2的动合接点、反转交流接触器KM2的常闭辅助触头、正转交流接触器线圈KM1,使正转接触器KM1带电而动作,其主触头闭合使电动机正向转动运行,并通过接触器KM1的常开辅助触头自保持运行;反转启动过程与上面相似,只是接触器KM2动作后,调换了两根电源线U、W相即改变电源相序,从而达到反转目的;互锁原理：接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合,否则造成两相电源短路事故;为了保证一个接触器得电动作时,另一个接触器不能得电动作,以避免电源的相间短路,就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头,而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头;当接触器KM1得电动作时,串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断,切断了反转控制电路,保证了KM1主触头闭合时,KM2的主触头不能闭合;同样,当接触器KM2得电动作时, KM2的常闭触头分断,切断了正转控制电路,可靠地避免了两相电源短路事故的发生;这种在一个接触器得电动作时,通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作的作用叫联锁或互锁;实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头或互锁触头;4、三相异步电动机的Y—Δ起动控制1Y—Δ起动自动控制图3-5 三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路图三相异步电动机的Y—Δ起动自动控制如图3-5所示;主要元器件介绍：a.起动按钮SB2;手动按钮开关,可控制电动机的起动运行;b.停止按钮SB1;手动按钮开关,可控制电动机的停止运行;c.主交流接触器KM1;电动机主运行回路用接触器,起动时通过电动机起动电流,运行时通过正常运行的线电流;形连接的交流接触器KM3;用于电动机起动时作Y形连接的交流接触器,起动时通过Y形连接降压起动的线电流,起动结束后停止工作;e.Δ形连接的交流接触器KM2;用于电动机起动结束后恢复Δ形连接作正常运行的接触器,通过绕组正常运行的相电流;f.时间继电器KT;控制Y—Δ变换起动的起动过程时间电机起动时间,即电动机从起动开始到额定转速及运行正常后所需的时间;g.热继电器或电机保护器FR;热继电器主要设置有三相电动机的过负荷保护；电机保护器主要设置有三相电动机的过负荷保护、断相保护、短路保护和平横保护等;控制原理：三相异步电动机Y—Δ转换启动的控制原理大致如下：a.按下启动按钮SB2后,电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、Δ形连接交流接触器KM2常闭辅助触头,接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始;此时时间继电器KT虽已动作,接点应断开,但其延时接点是瞬间闭合延时断开的延时结束后断开,同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KM3的线圈回路,则交流接触器KM3带电动作,其主触头去接通三相绕组,使电动机处于Y形连接的运行状态；KM3辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KM1的线圈;b.主交流接触器KM1带电启动后,其辅助触头进行自保持功能自锁功能；而KM1的主触头闭合去接通三相交流电源,此时电动机启动过程开始;c.当时间继电器KT延时断开接点动断接点KT的时间达到或延时到电动机启动过程结束时间后,时间继电器KT接点随即断开;d.时间继电器KT接点断开后,则交流接触器KM3失电;KM3主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KM3的常闭辅助触头闭合,去接通Δ形连接交流接触器KM2的线圈电源;e.当交流接触器KM2动作后,其主触头闭合,使电动机正常运行于Δ形连接状态；而KM2的常闭辅助触头断开使时间继电器KT线圈失电,并对交流接触器KM3联锁;电动机处于正常运行状态;f.启动过程结束后,电动机按Δ形连接正常运行;2Y—Δ起动手动控制图3-6 三相异步电动机Y—Δ降压启动接线图Y—Δ起动手动控制接线如图3-6所示;图中手动控制开关SA有两个位置,分别是电动机定子绕组星形和三角形连接;线路动作原理为：起动时,将开关SA置于“起动”位置,电动机定子绕组被接成星形降压起动,当电动机转速上升到一定值后,再将开关SA置于“运行”位置,使电动机定子绕组接成三角形,电动机全压运行;5. 三相异步电动机的自偶降压起动1电动机自耦降压启动自动控制接线图图3-7 电动机自耦降压起动接线图图3-7 是交流电动机自耦降压启动自动切换控制接线图,自动切换靠时间继电器完成,用时间继电器切换能可靠地完成由启动到运行的转换过程,不会造成启动时间的长短不一的情况,也不会因启动时间长造成烧毁自耦变压器事故控制过程如下：a、合上空气开关QF接通三相电源;b、按启动按钮SB2交流接触器KM1线圈通电吸合并自锁,其主触头闭合,将自耦变压器线圈接成星形,与此同时由于KM1辅助常开触点闭合,使得接触器KM2线圈通电吸合,KM2的主触头闭合由自耦变压器的低压低压抽头例如65％将三相电压的65％接入电动;c、KM1辅助常开触点闭合,使时间继电器KT线圈通电,并按已整定好的时间开始计时,当时间到达后,KT的延时常开触点闭合,使中间继电器KA线圈通电吸合并自锁;d、由于KA线圈通电,其常闭触点断开使KM1线圈断电,KM1常开触点全部释放,主触头断开,使自耦变压器线圈封星端打开；同时 KM2线圈断电,其主触头断开,切断自耦变压器电源;KA的常闭触点闭合,通过KM1已经复位的常闭触点,使KM3线圈得电吸合,KM3主触头接通电动机在全压下运行;e、KM1的常开触点断开也使时间继电器KT线圈断电,其延时闭合触点释放,也保证了在电动机启动任务完成后,使时间继电器KT可处于断电状态;f、欲停车时,可按SB1则控制回路全部断电,电动机切除电源而停转;g、电动机的过载保护由热继电器FR完成;2电动机自耦降压启动手动控制接线图3-8 电动机自耦降压起动接线图自耦变压器降压起动手动控制接线如图3—8所示,图中操作手柄有三个位置：“停止”、“起动”和“运行”;操作机构中设有机械连锁机构,它使得操作手柄未经“起动”位置就不可能扳到“运行”位置,保证了电动机必须先经过起动阶段以后才能投入运行;动作原理为：当操作手柄置于“停止”位置时,所有的动、静触点都断开,电动机定子绕组断电,停止转动;当操作手柄向上推至“起动”位置时,起动触点和中性触点同时闭合,电流经起动触点流入自耦变压器,再由自耦变压器的65%或85%抽头处输出到电动机的定子绕组,使定子绕组降压起动;随着起动的进行,当转子转速升高到接近额定转速附近时,可将操作手柄扳到“运行”位置,此时起动工作结束,电动机定子绕组得到电网额定电压,电动机全压运行;停止时须按下SB按钮,使失压脱扣器的线圈断电而造成衔铁释放,通过机械脱扣装置将运行触点断开,切断电源;同时也使手柄自动跳回到“停止”位置,为下一次起动作准备;自耦变压器备有65%和85%两挡电压抽头,出厂时接在65%抽头上,可根据电动机的负载情况选择不同的起动电压;自耦变压器只在起动过程中短时工作,在起动完毕后应从电源中切除;6. 三相绕线式异步电动机转子串电阻起动三相绕线式电动机转子串电阻启动接线如图3—9所示;3—9 三相绕线式电动机转子串电阻启动接线图主要元器件介绍一次部分从上到下依次a、电源;b、Q,隔离开关,一般按电机额定电流的—2倍选择;c、FU1,主保险,般按电机额定电流的倍选择,当Q采用空气开关等有过载、短路保护的开关时,不用;d、KM1,主接触器,一般按电机额定电流的2倍选择;e、热继电器,当Q采用空气开关等有过载、短路保护的开关时,不用;f、M、电动机,一般是大容量的电动机才采用转子串电阻启动7、等,启动电阻,组成限流电阻箱;g、KM2、KM3、KM4等,启动接触器常开触点.二次部分：从上到下依次a、FU2,二次保险5—10A；b、SB1,停止按钮；c、SB3,启动按扭；d、等,接触器线圈、常开或常闭触点；e、等,时间继电器的线圈、触点;f、接线端子排;7、三相异步电动机的软启动器图3—10软启动器外形图图3—11 软启动器主接线图软启动器的外型如图3—10所示,主接线如图3—11所示;软启动器的工作原理：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;软起动结束,旁路接触器闭合,使软起动器退出运行,直至停车时,再次投入,这样即延长了软起动器的寿命,又使电网避免了谐波污染,还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗;软启动器内部结构虽然复杂,但使用却十分方便,用户只需接入电源,接出输出,操作按钮即可;用软启动器运行时不工作的特点,还可以实现一台软启动器启动多台电动机;图3—12 软启动器的一拖二示意图工作原理1 启动过程：首先选择一台电动机在软启动器拖动下按所选定的启动方式逐渐提升输出电压,达到工频电压后,旁路接触器接通;然后,软启动器从该回路中切除,去启动下一台电机;2 停止过程：先启动软启动器与旁路接触器并联运行,然后切除旁路,最后软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直到停止; 三台以上以此类推……8、变频器变频器具有调压、调频、稳压、调速等基本功能,应用了现代的科学技术,价格昂贵但性能良好,内部结构复杂但使用简单,所以不只是用于启动电动机,而是广泛的应用到各个领域,各种各样的功率、各种各样的外形、各种各样的体积、各种各样的用途等都有;随着技术的发展,成本的降低,变频器一定还会得到更广泛的应用;。
施耐德ATS22软启动器使用说明
施耐德ATS22软启动器使用说明ATS22软起动器是由施耐德公司生产的一种电气设备，用于控制和保护三相异步电动机的启动。
本文将详细介绍ATS22软启动器的使用说明。
一、ATS22软启动器的特点：1.启动器具有良好的过载保护功能，可保护电动机和电器设备。
2.采用软启动技术，可实现电动机的平稳启动和停止。
3.启动器具有小型、易安装、操作简单的特点。
4.启动器具有先进的保护和监控功能，可确保电动机的安全运行。
二、ATS22软启动器的安装：1.在进行安装前，请确保设备和电源已经断开。
2.安装软启动器时，要保证启动器的散热良好，不要堵塞散热孔。
3.软启动器的安装位置应远离易燃易爆或尘埃大的场所，并且避免遭受直射阳光。
4.安装时，请确保该电气设备符合国家和地方的安全规范。
三、ATS22软启动器的操作：1.ATS22软启动器具有一键启动和停止的功能，操作非常简单。
2.对于连续启动和停止的情况，可以接通保持回路来实现一键连续启动和停止的功能。
3.在启动和停止过程中，请确保电源的稳定，以避免电动机受损。
4.在启动和停止之前，最好先观察和检查周围环境和电动机的运行状态，以确保安全。
四、ATS22软启动器的保护功能：1.过载保护：当电动机负载超过额定电流时，启动器会自动停止电动机，保护电动机和电器设备。
2.电流过高保护：当电动机负载过大或启动电流过高时，启动器可以检测到，并自动停止电动机。
3.过温保护：当电动机或启动器内部温度过高时，启动器会自动停止电动机，并发出警报信号。
4.短路保护：当电动机出现短路故障时，启动器会自动断开电源，避免故障扩大。
5.断相保护：当电动机供电的任何一相中断时，启动器会立即停止电动机。
五、ATS22软启动器的维护：1.定期清洁软启动器的散热孔，以确保良好的散热效果。
2.定期检查启动器的接线情况，确保电源和电动机的接线正常。
3.定期检查启动器的保护功能是否正常，如过载保护、过温保护等。
4.在启动器长时间不使用时，应将其存放在干燥的地方，避免受潮或损坏。
交流异步电动机的调速方法及特点
交流异步电动机的调速方法及特点
交流异步电动机是一种常见的电动机械设备,它的转速可以通过改变电流和电压等参数来控制。
在调速过程中,交流异步电动机通常采用以下几种方法:
1. 调速手柄或调速螺丝
这是最常见的调速方法之一,可以通过旋转调速手柄或调速螺丝来改变电动机的转速。
调速手柄或调速螺丝通常由螺纹连接,可以通过改变它们的拧紧程度来改变电动机的转速。
这种方法简单易懂,但需要注意的是,在调速过程中要注意力度和方向,避免对电动机和连接部件造成损害。
2. 软启动器
软启动器是一种电子控制器,它可以调节电流和电压,从而实现电动机的软启动。
软启动器可以通过改变电流和电压的大小来控制电动机的启动时间和速度,从而提高生产效率。
在调速过程中,软启动器可以通过控制电流和电压的大小来调节电动机的转速。
3. 变频器
变频器是一种通过改变电压和频率来调节电流的电子设备。
变频器可以通过控制电机的电压和频率来实现快速调速,并且具有精度高、稳定性好、适应性强等优点。
在调速过程中,变频器可以根据电机的负载情况和工作频率来自动调整电压和频率,从而调节电动机的转速。
交流异步电动机的调速方法有多种,其中调速手柄或调速螺丝是最常见的方法,软启动器也是常用的方法之一。
变频器则是目前最常用的调速方法之一,它具有精度高、稳定性好、适应性强等优点,可以满足不同场合的需求。
此外,交流异步电动机还可以通过改变电机的结构和材料来优化电机的调速性能,提高调速效
率和稳定性。
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。
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。
基于软启动的异步电机控制技术研究
基于软启动的异步电机控制技术研究作者：张菲来源：《数字技术与应用》2012年第12期摘要：软起动器是一种可以控制异步电机安全启动的设备。
它不仅能有效消除电网和负载的影响，也可以提高异步电机的寿命。
因此软起动器广泛应用于异步电动机。
为了控制异步电机平稳安全的启动，本文中设计了一种软启动方法。
结果显示该方法只需较小的启动电流便可以控制异步电机，并且电流也较为平顺。
关键词：异步电机软启动控制方法中图分类号：TM343 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0034-021、引言异步电机用处越来越广泛，它消耗的电能约占整个供电量的60%-70%。
但是，异步电机直接启动时的电流脉冲是运行时电流的4-7倍，启动转矩脉冲是运行时的3倍或者更高。
直接启动电机会使配电系统极易波动[1]。
因此，需要采取一种软启动方式来控制启动时的电流和转矩，从而避免电流和转矩脉冲的影响。
由于晶闸管具有结构简单、控制容易、成本低廉等优点，广泛应用与软启动当中[2]。
异步电机是一个时变的、非线性和强耦合的系统。
由于异步电机在启动时参数会变化以及其他一些不可预见的因素，如果用传统的方法来控制它，效果将不尽如人意。
本文将研究一种基于软启动的异步电机的控制技术。
2、控制系统设计本文中的软启动控制系统如图1所示。
它包括定子侧电流、电压采样环节，数据采集环节，功率因数角采样环节，可控硅驱动电路以及核心控制芯片。
电流、电压采样环节主要的目的是对比相电压和设定电压，从而防止移相导致的晶闸管导通。
这里采用锁相环作为同步信号的采样电路。
控制芯片用来分析和处理定子侧电流、电压采样环节，数据采集环节、功率因数角采样环节和可控硅驱动的信号。
数据处理环节为控制算法提供电流和电压信号。
它能提供异步电机启动的相关信号。
控制算法根据这些信号来控制电机启动的速度。
功率因数角采样环节用来采样功率因数角。
功率因数角能告知控制系统何时应该导通或关断。
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。
异步电机软启动控制器的研究与设计
器 必须 在一 个周 期 内控 制 晶 闸管 的导 通 ，通 过 确 定 电压波 形 的过零 点 ，延 时一 定 相 位 来输 出触 发 信 号 控制晶闸管的导通 ，而相序检测 、缺相保护 、过流保 护 、过压保护、过载保护等需在检测信号的基础上完 成。该文主要分析同步信号 电路 、检测 电路 以及 晶 闸管驱 动 电路 ３部分 。
收稿 日期 ：２０１１—１０—３１ 作者简介 ：陈运军 （１９７９），男 ，ＩＮＪｌ Ｊ广 元人 ，四川信 息职业 技术 学 院电子工 程系 ，实训 中心主 任 ，工程 师／讲师 ，研究 方 向为智 能控 制 技 术 。
窒曼堕 ．ｊ
．
图 １ 电机 软启 动控 制器 电路结构框图
１．１ 同步 信 号发 生 电路设计 同步 信号 使 主 电路 中各 晶闸管 的触 发脉 冲与 电
统 软 件 。 关键 词 ：软启 动 ；模 块化 ；ＬＰＣ３１８０ 中 图分类 号 ：ＴＭ５７１．２ 文 献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ：１０００—０６８２（２０１２）０２—００８７—０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍ ｏｔｏｒ ｓｏｆｔ ｓｔａｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ＣＨＥＮ Ｙｕｎｊｕｎ
２０１２年第 ２期
工业仪表 与 自动化装置
·８７ ·
异 步 电机 软 启 动 控 制器 的研 究 与设 计
陈运 军
（四川信 息职业技术 学院，四川 广元 ６２８０４０） 摘要 ：为改善电机的启动特性 ，设计 了一种集异步电动机启动和保护功能于一体的异步电机软 启动 装 置 ，该 装置 以 ＡＲＭ９处理 器 ＬＰＣ３１８０为核 心 ，依 托 微 处理 器 对 同步信 号 、相 序信 号和 缺 相信 号的检测，使装置的硬件电路 简单可靠 ，利用微处理器的比较 匹配功能输 出晶 闸管的触发脉 冲，使 系统 有较 高的输 出精度 。采 用 多任 务和模 块 化 的设 计理 念 ，设 计 了异 步 电动 机 的软 启 动 装 置 的 系
浅谈异步电动机的软起动
．
①如过电流保护 、 过压保护 、 单项接地保护 、 上下
口断 相保 护 、 三相不 平衡 保护 、 相位 颠倒 保护 等 。 带 不
过载保 护 的 ， 须另 加热 继 电器保 护 。 必
单、 价格较 低 、 作方 便 的软启 动器 。对 于 大型 风机 、 操
２ ０ ．１ＣＨＩ Ａ ＭＥ ０ ８１ Ｎ ＣＥ ＮＴ ７
ｒ
Ｃ ＯＮＴ ＲＯＬ＆ Ｗ ＥＩ ＧＨＴ计 量 与控制
应用 时要特 别注意 ． 图 ３所示 见
（） ５ 电压 控制 起 动 用 在轻 载 起 动 的场 合 ， 保 在
，
缩了 时 短动 起间
．
证起 动压 降下发挥 电动机 的最大起 动转 矩 ， 可 能的 尽
流 ３ ０ ６０ ， ８ Ｖ（６ Ｖ） 电机 功 率从 几 千瓦 到 ８ ０ Ｗ 。软起 ０ｋ
动器特别 适用 于各 种泵类 负载 或风 机类 负载 ， 需要 软
起动 与软停 车的场 合 。同样 对于变 负载 工况 、 电动 机
图３ 转矩 加 突跳 控 制起 动示 意 图
长期 处于轻 载运行 ，只有短 时或 瞬间 处于重 载场 合 ，
电机 的寿命 和保护 了用 电线路 和负载 。目前在市 场上
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三种异步电动机软启动方式
的计算，输出晶闸管的触发信号，通过控制晶闸管的导通角，使启动器 按所设计的模式调节输出电压，以控制电动机的启动过程。当启动i 寸程
采用星形接法，启动完毕后再切换成三角形接法。这种启动设备的优点
是启动设备简单，启动过程中消耗能量少：缺点是有二次电流冲击，设 备故障率高，需要经常维护，因此在频繁启动的设备上不宜使用。在转
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三种 异步电动机 软启动 方式
张明和黄秀成
( 佳木斯电业局，黑龙江佳木斯154000)
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‘‘喃要】本文主要阐述了三种异步电动机的传统降压启动方式，新型电子式祆启动器以及变频软启动方式等问飙
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换i 翻呈中，由于瞬变电势和电动柳剩磁产生的电势i 推与电源电压有相
完成后，—般启动器将旁路接触器吸合，短路掉所有的晶闸管，使电动 机直接投入电网运行，以避免不必要的电能损耗。软启动器的控制框图 如图1所 示：
位差，严重时会产生电压相加，引起过大的冲击电流和电磁转矩，因此 大大地限制了它的使用。由于启动电压为运行电压的1，，启动转矩为额 定转矩的1／3，因此只能用在空载 或轻载(负 载率小于1／ 3) 启动的 设备上。在电动机轻载或空载运行时，也可利用该启动设备做降压运 行，以提高电动机的功率因数和效率。2) 自耦变压器降压启动。三相 自耦变压器( 也称补偿器) 高压边接电网，低压边接电动机，—般有几 个分接头，可选择不同的电压比。相对于不同启动转矩的负载，在电动 机启动 后再将其 切除。其 优点是启 动电压可 以选择， 如0．65UN、 oBUN或Q9UN，以适应不同 负载的要求。其缺 点是体积和重量 大，且 要消耗较多的有色金属，故障率高，维修费用高。3) 磁控软起动器。 磁控软起动器是利用控磁限幅调压的原理，在电动机启动过程中电压可 由—个较低的值平滑地上升到全压值，使电动机轴上的转矩匀速增加， 启动特性变软。并可实现软停车。但其启控电压固定，用户不可调整， 会有较大的电流冲击，且体积大。4) 高压电动机，可在定子线路中串 联电抗器或水电阻实现降压启动，待启动完成后再将其切除：但电抗器 成本高，水电阻损耗又较大。5) 绕线式异步电动机，可在转子绕组串 接频敏变阻器或水电阻实现启动，待启动完成后再将其切除；但频敏变 阻器成本高，而水电阻损耗又大。其他还有延边三角形启动、定子串电 阻启动等方法。尽管各种传统式降压启动方法各有其优缺点，但它们有 —个 共同 的优点 ，即没 有谐波 污染 。
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。
浅析高压异步电动机固态软启动方案
信息技术与机电化工
图6-开关变压器的脉冲控制曲线
图7-晶闸管固态软启设备的脉冲控制曲线 脉冲控制又称为“突跳”控制，主要用于静阻力矩较大，需 要大起始转矩的场合（如皮带机、破碎机等）。由图6可知，开关 变压器的脉冲启动控制过程中，大的脉冲电压电流后会出现电压 电流恒定的一段，此时电机的转矩也会恒定，而负载的阻力矩在 不断增加，电机加速转矩不断减小，电机就会出现“疲软”现 象，有可能长时间低速段恒速运行导致电机发热，严重时会因转 子回路油膜的气化而出现“冒烟”现象。而晶闸管固态软启的脉 冲控制模式在脉冲电压过后，加在电机上的端电压一直在控制曲线
图4-开关变压器的限流控制曲线
图2-晶闸管固态软启设备的电压斜坡控制曲线 210
图5-晶闸管固态软启设备的限流控制曲线 限流控制主要用于电网短路容量小或需要控制启动电流倍 数的工况下。从图4、图5的限流控制曲线图可看出，晶闸管固态 软启设备的控制比开关变压器要平稳得多。 （三）脉冲控制：
上接 ( 第 209 页 )
找试题，就能帮助教师找到合适的试题。 3.试题编辑模块 该模块实现了试题的编辑功能，实现对试题的增删改操作，
实现试题能够实时动态进行更新试题库，保证试题库的合理性 和科学性。
4.试题录入模块 试题录入模块分两种录入方式，一种是单个试题录入方式， 另外一种就是试题批量导入方式。用户根据试题量灵活选择录 入方式，方便用户操作。
（四）软停车控制： 水泵类负载采用软停车后，电机会均匀地减速至0，从而避 免“水锤效应”的发生。开关变压器无法实现软停车控制。 从上述几种常见的控制曲线可知，晶闸管固态软启的控制性 能要比开关变压器优越，这也是晶闸管固态软启设备在市面上的 占有率越来越大的主要原因。 四、应用案例 国内某造纸项目上有多台2700kW的高压电机需带载拖动， 为平稳实现该电机的启动，减少启动时对电网的冲击，采用国内 某知名品牌固态软启动装置一拖一方案，自运行以来零故障，深 受业主好评。该装置是其公司自主研发的新一代全数字智能化 软启动装置，集成以下技术： （1）高低压信号传输采用光纤隔离，抗电磁干扰强； （2）触发电源采用高达50kV耐压标准的专有的能量隔离传 送技术； （3）应用双CPU技术； （4）独有的自适应控制技术。 结束语 高压固态软启采用微电子技术改变晶闸管的导通角来控制 电动机电压的平稳升降和无触电通断，实现电动机的平稳起停， 具有调节快速性好，响应速度快，控制精度高等优势，有效替代 自耦降压启动、水电阻启动、星三角启动、磁控降压启动以及开 关变压器等传统启动设备。 参考文献： [1]黄俊雄.高压磁控软起动装置在大型异步电机上的应用与 实际分析[J].工程建设（重庆），2019，（7）：86-89 [2]王欢，孙向瑞.高压异步电机轻载节能装置的研究[J].电气 传动，2010，（9） [3]杜镇辉.软起动技术在高压大功率异步电动机启动上的应 用及性能分析[J].科学与信息化，2018，（7）：46-47 [4]吕润宇.大容量电动机软启动设计[D].华东理工大学，2012 作者简介： 罗亦彪（1986-），男，湖南株洲人，硕士，工程师，主要从 事工厂供配电设计工作。
异步电动机软起动系统控制数学模型的研究
忽略定子电阻 rl . 可得到电动机临界转矩
h l= 胃 ‘ 一上 码 卜
nU gl'
(2)
式中m,: 定子 数。 电 机电 u : 相 xk: 动 抗. 定 压, 子电 6 临界 率， : 定子 频 : m 转差 。， 的角
率。当s m = 1 时. 可得:
w n,1'S 二 G = n '(i-=), ( ， 1一 K 'S KU 1 ， 一 y
日 路 狈
SIN EINC ， 2UC TCCO.， C ose U EA L Y E 7N
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工 程 技 术
异 步 电 动 机 软 起 动 系 统 控 制 数 学 模 型 的研 究
徐文பைடு நூலகம்艺
〔 中国矿业大学( 徐州) 信息与电气工程学院
221008)
摘 要: 通过利用单片机控制的异步电动机软起动系统， 给出了系统建立的数学模型及软件的设计方法， 通过分析得出它与 传统起动装! 相比， 具有起动电流小， 对电网冲击小、节能及多功能保护等优点， 具有 可 靠性高， 使用方 便特点 。 关妞词 单片机 软起动 数学模型 异步 电动机 中图分类号 T H I I 文嗽标识码: A 文章编号; 1672- 379 1(2007)09(b)- 0050- 02 1 引言 鼠笼式异步电动机以其成本低、可靠性 高和易维护等优点广泛应用子各个行业。但 是， 它也存在着起动电流高( 额定电流的5 一 7 倍)、起动转矩对负载产生冲击。传统的降压 方法有 Y / △起动和 自锅变压器降压起动两 种， 但前者在切换瞬间会出现很高的电流尖 峰， 产生的动态转矩对电机转子、轴连接 器 等损害较大， 后者体积庞大、成本高、与负载 匹配的电机转矩难控制缺点. 因此， 应用晶闸 管元件及单片机组成的软起动系统是传统起 动设备的理想换代产品; 它具有无级升压的线 性工作特性、 起动电流小、 对电网冲击小、 减 轻对机械设备的振动同时具有节能及对电动
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异步电动机软启动控制
交流异步电动机软启动技术成功地解决了交流异步电动机起动时电流大，线路电压降大，电力损耗大以及对传动机械带来的破坏性冲击等问题。
交流电动机软起动装置对被控电动机既能起到软起动，又能起到软制动作用。
交流电动机软起动是指电动机在起动过程中，装置输出电压按一定规律上升，被控电动机电压有起始电压平滑地升到全电压，其转速随控制电压变化而变化发生相应的软性变化，即由零平滑地加速至额定转速的全过程，称为交流电动机软起动。
交流电动机软制动是指电动机在制动过程中，装置输出电压按一定规律下降，被控电动机电压由全电压平滑地降到零，其转速相应的由额定值平滑地减至零的全过程。
交流电动机软起动装置的功能特点
交流电动机软起动装置具有如下的功能特点：
1．起动过程和制动过程中，避免了运行电压、电流的急剧变化，有益于被控制电动机和传动机械，更有益于电网的稳定运行。
2．起动和制动过程中，实施晶闸管无触点控制，装置使用长，故障事故率低且免检修。
3．集相序、缺相、过热、起动过电流、运行过电流和过载的检测及保护于一身，节电、安全、功能强。
4．实现以最小起始电压（电流）获得最佳转矩的节电效果。
三相异步电动机起动控制线路
为了减小起动电流，在电动机起动时必须采取适当措施。
将分别介绍笼型感应电动机和绕线转子感应电动机限制起动电流的控制线路。
笼型感应电动机起动控制线路
笼型感应电动机限制起动电流常采用降压起动的方法，即启动时将定子绕组电压降低，起动结束将定子电压升至全压，使电动机在全压下运行。
降压起动方法很多，如定子串电阻降压起动；定子串电抗器降压起动；
定子串自耦变压器降压起动；星三角降压起动等。
无论哪种方法，对控
制的要求是相同的，即给出起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全压，这个过程是以起动过程中的某一变化参量为控制信号自动进行的。
在起动过程中，转速、电流、时间等参量都发生变化，原则上这种变化的参量都可以作为起动的控制信号。
但是，经过分析可以发现，以转速和电流为变化参量控制的电动机起动受负载变化、电网电压波动的影响较大，往往造成起动失败，而采用以时间为变化参量控制电动机起动，换接是按时间继电器的动作，不论负载变化或电网电压波动，都不会影响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会造成起动失误。
所以，控制电动机起动，大多采用以时间为变化参量来进程控制。
一、定子电路串电阻(或电抗器)的降压起动
下图是笼型感应电动机以时间为变化参量控制起动的线路。
该线路是根据起动过程中时间的变化，利用时间继电器控制降压电阻的切除。
时间继电器的延时时间按起动过程所需时间整定。
当合上刀开关QS，按下起动按钮SB2时，kM1立即通电吸合，使电动机在串接定子电阻R的情况下起动，与此同时，时间继电器kT通电开始计时，当达到时间继电器的整定值时，其延时闭合的动合触点闭合，使KM2通电吸合，KM2的主触点闭合，将起动电阻短接，电动机在额定电压下进入稳定正常运转。
从图1-1-1可以看出，本线路在起动结束后，KM1、KT一直通电动作，这是不必要的。
如果能使KM1、KT在电动机起动结束后断电，可减少能量损耗，延时接触器、继电器的使用寿命。
其解决方法为：在接触器KM1和时间继电器KT的线圈电路中串入KM2的动断触点，KM2要自锁，如图1-1-2所示。
这样当KM2线圈通电时，其动断触点断开使KM1、KT线圈断电。
定子所串电阻一般采用由电阻丝绕制的板式电阻或铸铁电阻，它的阻值小、功率小，允许通过较大的电流。
每相串接的降压电阻可用以下经验公式计算：
（1）电阻值的计算公式
R=220/I(Ist/I’st)2-1
式中In为电动机额定电流。
Ist为额定电压下未串电阻时的起动电流，一般取Ist=（5~7）I n
Ist’为串联电阻后所要求达到的电流，一般取（2~3）In
二、星-三角降压起动控制线路
凡是正常运行时定子绕组接成三角形的笼型感应电动机可采用
星-三角的降压起动方法来达到限制起动电流的目的。
Y系列的笼型感应电动机4.0KW以上者均为三角形联接，都可以采用星-三角起动的方法。
1．降压起动的工作原理
在起动过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每相绕组承受的电压为额定电压的1/1.732，起动电流为三角形连结时起动电流的1/3 2.星-三角降压起动控制线路的工作情况
下图为笼型感应电动机星-三角降压起动的控制线路。
当合上刀开关QS 以后，按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈、KM3线圈以及通电延时型时间继电器KT线圈通电，电动机接成星形起动。
同时通过KM1的动合辅助触点自锁，时间继电器开始定时。
当电动机接近于额定转速，即时间继电器KT延时时间已到，KT的延时断开动断触点断开，切断KM3线圈电路，KM3断电释放，其主触点和辅助触点复位；同时，KT 的动合延时闭合的触点闭合，使KM2线圈通电自锁，主触点闭合，电动机接成三角形运行。
时间继电器KT线圈也因？KM2动断触点断开而失电，时间继电器的触点复位，为下一次起动做好准备。
图中KM2、KM3动断触点是互锁控制，防止KM2、KM3线圈同时通电而造成电源短路。