交流电动机高压软起动器的研究

摘要

异步电机构造简单，运行可靠，被广泛应用于工农业的生产与电力拖动中。但异步电机的起动性能不佳，起动电流大，起动转矩小。尤其对于大功率异步电机，若不对其起动性能进行改善，强大的起动冲击电流会对电网与其他设备造成很大影响。传统的起动设备实质都是有级的降压起动方式，不能实现电机电压、转矩平滑变化，电流和转矩的二次冲击无法避免，且机械接触触点的存在也会加大维护量。因此，为了改善高压异步电机的起动性能，本文设计了一款基于DSP F2812的高压异步电机软起动装置，并以控制电路为主对其进行了介绍和分析。
　　首先本文介绍了软起动器的发展现状，分析了各种起动方式的差异。而后在异步电机数学模型的基础上，给出了常用的电机软起动原理—晶闸管相控调压原理。分析比较了不同触发方式的优劣，并由此确定本文采取的触发方式。之后，对异步电机直接起动方式和软起动方式下的电压电流及转矩进行了仿真分析比较，验证了软起动方式的可行性和可靠性。
　　在第三章中，对基于DSP的软起动控制电路部分的各个功能模块进行介绍，主要包括 DSP的最小系统模块、电流和电压信号过零点检测电路、幅值检测电路、晶闸管触发电路、通讯模块以及开关电路和保护电路等。硬件电路的可靠设计为后一部分软件实现奠定基础。
　　第四章介绍软起动控制电路的软件部分，主要包括主程序、故障子程序、捕获子程序、AD采样子程序，PWM脉冲生成子程序等，并将PI控制算法用于限流软起动方式。最后给出了实验的部分实验波形，证明软起动器可以有效消除电流冲击，达到良好的起动效果。

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第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2 软起动简介

1.3 国内外发展现状及发展趋势

1.4本文主要研究内容

第二章 电机软起动原理及仿真分析

2.1异步电机起动模型

2.2 晶闸管软起动控制原理

2.3 SIMULINK仿真研究

第三章 异步电机软起动系统的硬件设计

3.1 软起动系统总体设计

3.2 晶闸管的选型

3.3 软起动控制电路

第四章 软起动控制系统软件设计

4.1 系统主程序流程

4.2 闭环控制子程序

4.3 软起动保护系统

第五章 实验结果与抗干扰措施

5.1 试验结果

5.2 抗干扰措施

第六章 总结与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢