異步電機軟起動仿真研究

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摘 要

在現代工業控制領域中，異步電機的起動控制一直是個非常重要的研究課題。由于直接起動時一般會產生數倍于額定電流的沖擊電流，不僅對電網造成不良影響，而且嚴重影響電機的使用壽命。為了改善電機的起動特性，一般采用晶閘管控制的電機軟起動器來控制電機的起動。

本文由異步電機起動的一系列問題引出了軟起動技術，介紹了軟起動的現狀和發展趨勢，分析了異步電機的起動過程，闡述了晶閘管調壓原理，推導出觸發角 和晶閘管調壓電路輸出電壓之間的關系。然后對MATLAB和SIMULINK做了大致的介紹，給出了異步電機直接起動和軟起動的仿真框圖，并從仿真結果上對兩者進行了比較分析。通過比較得出，采用軟起動的電機的起動電流比直接起動的起動電流減少了很多，達到了限制起動電流的要求，從而有效地減小異步電動機起動時對電網的沖擊。

最后，在仿真的基礎上，進行了有關硬件電路的設計構思和DSP程序的設計與編寫，提出了一些抗干擾的措施，并對未來一段時間的工作做了展望。

關鍵詞：軟起動，晶閘管調壓，MATLAB仿真，DSP

目 錄

前 言 1

第1章 軟起動器的理論分析 3

1.1 異步電機軟起動器簡介 3

1.2 異步電機的起動過程分析 3

1.3異步電機各種起動方式的比較 5

1.3.1 直接起動 5

1.3.2 傳統降壓起動 6

1.3.3 軟起動 10

1.4 晶閘管調壓原理 11

1.5定子端電壓與觸發角之間的關系(電阻負載) 13

1.6 軟起動的各種方式和運行模式 16

1.6.1 軟起動各種方式 16

1.6.2 軟起動器的運行模式 18

1.7 本章小結 19

第2章 軟起動控制系統的仿真 20

2.1 MATLAB中SIMULINK介紹 20

2.2 直接起動仿真 20

2.3 軟起動控制系統的仿真 21

2.3.1 軟起動控制系統的仿真圖 21

2.3.2 軟起動仿真模型各個模塊介紹： 22

2.4 軟起動仿真和直接起動仿真的比較 27

2.5 本章小結 29

第3章 軟起動控制器的軟硬件設計 30

3.1 軟起動的主電路設計 30

3.2 軟起動器的軟件設計 30

3.2.1 TMS320C28X系列DSP介紹 30

3.2.2 DSP開發系統 31

3.2.3 各部分程序的實現 32

第4章 軟起動的抗干擾措施 35

4.1軟起動的主要干擾源及造成的危害 35

4.2硬件抗干擾措施 36

4.3 軟件抗干擾措施 36

第5章 結論 38

致 謝 39

參考文獻 40

附錄[1] 英文文獻翻譯 41

附錄[2] 英語文獻 57

附錄[3] 程序 65

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總結

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