固态电动机软起动器起动控制的进展doc---中国工控网VIP免费

上海杰诣通用电器有限公司中国总代理上海市福建中路193号2612室邮编200001Tel:0086-21-63914290/63914013/63914792Fax:0086-21-63914792/63914290/63914013-131固态电动机软起动器起动控制技术的进展上海杰诣通用电器有限公司厉无咎中国市政工程西北设计研究院杜英志内容摘要：本文阐述了固态电动机软起动器对电动机起动控制方法的进展，从最初的电压斜坡起动方式、电压斜坡附加脉冲突跳起动方式，发展到电流斜坡起动方式，转矩斜坡起动方式。Thepaperstatestheadvanceofstartingtechnologyofmotorsolidstatestarter.Thestartingcontroltechnologyprogressstepbystep,atthebeginningthevoltageramporthevoltagerampwithkickvoltagewithoutcurrentfeedbackisused.Thenthecurrentrampwithcurrentfeedbackclosedcontrollerisused,recentlythetorquefeedbackclosedcontrolisused.关键词：软起动器、半导体电动机控制器、电动机的起动控制Keywords：softstarter,semiconductormotorcontroller,startingcontrolofthemotor.根据国标GB14048.6-1998（等同于IEC947-4-2：1995）《低压开关设备和控制设备接触器和电动机起动器第2部分：交流半导体电动机控制器和起动器》的规定，交流半导体电动机控制器（ACSemiconductormotorcontroller）是为交流电动机提供起动功能和截止状态的半导体开关电器。它有三种型式。型式1称为半导体电动机控制器（Semiconductormotorcontroller），其起动功能可以包括制造厂规定的任何一种起动方法，其控制功能包括对电动机的操纵、可控加速、运行或可控减速，也可以提供全电压运行。型式2称为软起动半导体电动机控制器（Semiconductorsoft-startmotorcontroller），其起动功能仅限于控制电压和（或）电流上升，也可包括可控加速，附加的控制功能仅限于提供全电压运行。也就是说型式2的控制器没有电动机运行和停车时的控制功能。型式3为直接半导体电动机控制器（Semiconductordirectonlinemotorcontroller），其起动功能仅限于全电压直接起动，电压的上升不受控制，附加的控制功能仅限于提供全电压运行，实际上它是一种半导体做的接触器。在交流半导体电动机控制器上配备适当的过载保护装置，就称为半导体电动机起动器(又称为固态软起动器)。目前所有这些半导体电动机控制器都是基于可控硅做成的交流调压电路。对于固态软起动器来说，实现对电动机的起动控制是其主要功能。固态电动机软起动器既然是建立在晶闸管交流调压电路基础上，所以采用线性电压斜坡来起动电动机自然是其最早的选择。图1示出了电压斜坡起动方式。它有一个初始起动电压Uini，然后电压按一定斜率上升到额定电压Urat，电压上升的斜率由斜坡时间tramp调节。软起动器的输出电压只是按照给定电压的增加而增加，它并没有电压闭环控制，因此实际的输出电压还会随上海杰诣通用电器有限公司中国总代理上海市福建中路193号2612室邮编200001Tel:0086-21-63914290/63914013/63914792Fax:0086-21-63914792/63914290/63914013-132电网电压波动。初始电压Uini应当由能让电机开始转动的转矩所需电压来确定。斜坡时间tramp则根据电动机和负载的转动惯量以及所期望的加速时间来确定。有些负载例如带式运输机等在静止情况下会有比较大的阻力矩，必须要有很大的驱动力矩来克服它，使电动机加速。而当带式运输机开始转动以后，静摩擦力变为动摩擦力，所需要驱动力矩相应变小。为了适应这种情况，在线性电压斜坡的开始阶段，可以叠加一个突跳脉冲起动电压Ukic，其值为0.3～0.9额定电压可调。它的持续时间tkic很短，通常为0.1～10秒可调。线性电压斜坡起动的缺点在于电流是开环控制的（但具有过电流保护功能），由于电流不仅仅由电压确定，还取决于电动机当时的转速和电路参数，因此，在电源电压波动时，或者电动机起动受阻时，或者电路参数变化时，都会引起电流超过期望值，引起较大的电网压降和其他问题。为了克服电压斜坡起动方式的缺点，第二代的固态软起动器不采用电流开环的电压斜坡控制，而是采用电流闭环控制的电流斜坡起动方式。第二代固态软起动器采用电流斜坡起动方式具有如图2的起动电流波形。Iini为初始...