三相异步电动机软起动策略探究

        与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用。

        三相异步电动机的平稳起动与制动是提高电动机寿命、减小对电网和设备冲击的重要因素，长期以来，电动机的起动及制动一直是广大厂家及机电工程师研究的一项重要课题。首先通过调研软起动器现状和起动控制策略，本文对三种最新的异步电动机软起动方式—晶闸管移相调压起动，大功率IGBT斩波调压起动和三相全控桥PWM变频起动方式进行了理论分析和对比。重点分析了晶闸管移相调压电路的工作状态，晶闸管脉冲触发方式，IGBT斩波调压器输出与输入的近似线性关系和谐波抑制原理，对于三相全控桥PWM变频起动，分析了其PWM脉宽调制控制波形的产生方法，等效基波信号的变化规律等。其次在三种方法的基础上，本文提出了三相异步电动机电子软起动器设计方案，给出了系统的详细硬件结构和软件流程，为软起动器的设计提供了一种新的思路。软起动器以双AT89C52单片机为主控制器，采用晶闸管移相调压和IGBT斩波调压两种起动控制方式，装置的LCD可同时显示系统的功率因数、线电压、线电流、电机转速等。软起动器系统设计包括硬件设计与软件设计两部分;硬件设计从信号的产生，转换到信号的处理，主要包括数据采集、系统过流保护、故障检测、人机接口电路设计等;软件设计主要包括调压起动、限流起动、上位机与下位机并行通讯程序、模拟/数字转换程序、故障及保护环节程序设计等。最后对三种起动方式进行了实验和仿真，说明采用三种降压起动方式可有效改善三相异步电动机起动性能，对三种起动方式进行对比，证明了电子软起动器系统研发的实用性和可行性。