三相异步电机软启动的控制方式
来源:极速体育吧 发布时间:2024-03-25 19:45:57摘 要:软启动的调压模块一般由三相反并联晶闸管组成,能够最终靠改变晶闸管的触发角改变定子的电压,
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摘 要:软启动的调压模块一般由三相反并联晶闸管组成,能够最终靠改变晶闸管的触发角改变定子的电压,方便控制,性能好。文章对三相异步电机的启动进行概述,分析了软启动的原理和特性,介绍了软启动系统构成及作用,同时分析了软启动技术的优越性和实用性。
传统电动机启动,对电力系统的各个部件造成重大影响,降低它们的常规使用的寿命,甚至有可能形成电网电压骤降,进而影响电力系统的安全运转,直接影响电网中的其余电气设施运转状态。如此大的电流不但加重了输入线路、供电网和电机前方的开关设施的负载,巨大的转矩冲击导致电机产生剧烈的脉冲。还给用于动力传递的辅助设施,如三角带、传动机构和用于动力传递的机械设备带来了机械冲击,并且无法避免。
电动机频繁使用,再加上它直接启动带来的各种危害,一种新的启动方式——软启动应运而生,如今软启动已大范围的应用到所有的领域,与传统启动方式相比具有很多优势,而且软启动也分为各种启动的方式,各种方式应用于不同的领域,比如轻载,重载。同时,软启动所用材料也各有不同,不同的软启动材料也有不同的特点,也有各种不同的利弊。因为电机的问题,造成工厂出现事故,直接或者间接导致经济重大的损失。
由此能够准确的看出,电动机既是为数众多,大范围的应用的动力设备,同时又是国民经济的薄弱环节,电动机的研究保护设计以及正确的使用,对于国民经济有着较重要的意义。
异步电动机在社会的所有的领域存在广泛的应用,各个行业如工业、农业、交通运输业,都少不了异步电动机,可见它在日常生活中对人们的重要性。
电动机的电压和电流呈正比,所以要把电压全加到定子上的话能减轻启动电流过大的冲击,这就是降压启动。一般降压启动的时候,在这样的情况下,它们的数值都不会很高:就是启动电流和启动转矩在电压的情况下,一同增加,一同减小。像这样的情况,更适合需求启动电流和启动转矩都不高的场合。
为了更加便利,能够使用这样的办法:在电机启动时,为了尽最大可能避免造成谐波过大,首先能够使用星型连接的方式,在启动完成后把电路连接方式转换成三角形连接。异步电动机启动时要注意:启动需要的设备不要复杂,要简单,操作要方便;电动机要有特别大的启动转矩;启动转矩相同的情况下,启动电流小的越适合人们应用,功率损耗越小的越受到广泛应用。转矩和启动电流是电机启动时的两个重要参数,要兼顾这两个方面来控制电动机的启动。
三相异步电动机的电机的磁场与静止转子相对运动后,转子的电流和感应电动势在变大,定子也是如此。但是,过大的启动电流会导致电压下降,电压下降过大会直接影响电网电力设备的运行。如果电压降低,会使启动转矩无法达到需要的转矩,即使启动时间再长也会失败。因而,使用大型变压器的场所,小容量的三相异步电机方便启动。
直接启动方式如果频繁地启动电机,就会造成电压降低,会导致电网电压降低,从而电网中的设备正常运行受一定的影响,有时可能没办法启动或终止负载[3]。直接启动应尽可能的避免电压下降,否则一定会没办法完成启动并带来不好的影响,电机无法正常的启动会影响整个电力系统的运行。
根据电压幅度的大小能不能连续可调,可大致分为分步调压和逐级调压。分级电压调节是把电压分成几个层次,用较低的电压水平启动电动机,并在起动的过程中逐渐变大电压幅值,一直到电动机启动。
三相反并联晶闸管以星型方式连接,这样的电流不会四处流动,四处流动会导致电路中的谐波变大,就好像三角形连接,这样的连接效果就会导致电路中的谐波变大,损耗增加。启动完成后,三相晶闸管的旁路接触器会吸和,防止造成不必要的功率损失。这样软启动的方式性能好,启动方式平缓,方便于控制,方便于管理电流,缺点就是谐波大。
晶闸管软启动原理如图1所示,目的是改变异步电机两端电压。加在电机上的定子电压逐渐升高标称电压,实现了异步电机的软启动。启动完成后,三相晶闸管部分被短路,以免浪费功率。软启动之所以用三相反并联晶闸管,是因为软启动要用的是三相交流电源,所以要用到三相反并联晶闸管,同时为了减小谐波,采用星型的连接方法,三端接到三相交流电源,一端接入电动机,保证了良好的启动效果和高的效率。
三角形连接法的三次谐波可以流动,因此绕组中的电流增加,并且绕组的附加铜损耗增加。文章采用的软启动方式是星形连接,谐波少。工作时,需要不同的两相正反相同时导通才可以。同时应注意绕组之间的相位关系,无论是正反向晶闸管的,还是不同相的晶闸管的。
电压斜坡属于开环控制,自调节能力差。启动时间长,无限流环节,启动中期电流比较大,对设施构成损坏,对电网电能品质影响较大。此外,由于控制参数比较单一,控制参数通常由经验选择,动态效果不好。不管初始电压以怎样的线性斜度上升至标称电压,上升至标称电压后,都将保持稳定,上升的样子就像个斜坡一样,又叫斜坡电压启动。无论初始电压以怎样的斜率上升,终达到额定电压就会趋于平稳,以此来保证电动机的顺利运行。但斜坡电压启动无反馈系统,这样不好控制,在此启动过程中,启动方法效果单一,只有控制电压才能启动。
如果电流限制设置得小,启动转矩就会很小,从而无法启动。因为这种方法的启动转矩不高,轻载情况更适用于限流启动,电流先以线性上升,到上限电流后平稳,直到达到额定电压,再恢复至额定电流,启动成功。启动成功后,电流值会从维持了一会的电流值下降,而之前的维持上限电流是为了等待电机成功启动,而启动成功后,则不需要电流如此之大,就会逐渐下降到额定电流。这样的启动方式,避免了配置的损坏,而上限电流虽然维持了一会但不会对设备造成太大的影响。
转矩斜坡启动,转矩曲线的设置应始终大于负载转矩,并且速度持续不断的增加。后,将设定转矩曲线与异步电动机起动时的输出曲线作比较,并依据误差对晶闸管的触发角做调整。大型泵电机场合适合用转矩斜坡启动。大型泵电机多用大型磁铁,而磁铁能提供电磁转矩,由于电磁转矩较大,因此,转矩斜坡启动更适合大型泵电机启动。因为负载属于耗能器件,如果给的动力小于消耗的动力,则没办法提供给电动机应有的动力,就会无法启动。而随着初始转矩到达额定转矩,电机达到额定转速,初始转矩就可以下降了,同时负载转矩慢慢提高。
三相异步电机软启动工作原理中的交流调压模块是由三相反并联晶闸管组成,控制方式有很多种,都是为了转矩达到额定转矩来工作的。这样的控制方式避免了种种坏因,以良好的启动效果实现启动。
电动机软启动系统模块如图2所示。三相交流电源下有同步电压检测模块,电动机接有电流检测模块,SCR驱动电路、信号隔离电路都作用于反并联晶闸管。晶闸管端电压检测模块可以给功率因数角控制模块发出信号,后32位ARM微处理器把信息投入到液晶显示模块和键盘输入模块,并且和RS485以太网进行信息互相交流。其详细工作过程如下:LPC2378通过检验测试起动接触器的返回信号,了解电动机需要软起动。当晶闸管触发角和启动时间小于阈值时,旁路启动器闭合,并断开启动接触器,使得电机与电网相连。这样保证了系统能源的充分的利用,使启动后的电力资源直接供应给电机,这样不仅方便了供电,还提升了电网设备的耐用性,这种方法为多数电厂设备所采用。三相晶闸管能控制触发角度,所以启动时比较平滑,是连续的,便于启动调节。
1)功率单元:主要由六个晶闸管组成,每相由两个晶闸管逆并联,每相晶闸管的两端由旁路接触器并联,旁路接触器用于启动后的旁路软起动器。并联电容是为了滤波。
2)检测单元:三相电压经调节电路馈入控制器A/D通道,用于电压监测、过压、欠压保护等。第二种是利用检测到的晶闸管电压变换后的方波信号同时进入A/D通道,并馈入控制器计算电机的功率因数角。
3)晶闸管触发单元:晶闸管触发单元能改变定子电压,实现驱动,是因为晶闸管触发单元能与三相交流电源与三相异步电动机相连。
4)外围拓展单元:这些单元包括信号处理、信号隔离、功率放大、运行参数和故障信息检测显示,还有键盘输入电路等。外围拓展的单元基本包含了与外部器件相关的功能与应用。
文章对系统的硬件部分做了分析与应用,同时对硬件部分在系统中的应用做了介绍。硬件部分有主要器件、电源模块、主电路、同步信号采集模块、电流检测电路,它们是硬件部分的各个模块,起到不同的作用。
ARD该系列低压电动机保护器,具有过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转等保护功能。可与接触器、电动机起动器等电器元件构成电动机控制保护单元,具有远程自动控制、现场直接控制、面板指示、信号报警、现场总线通信等功能。应用场景范围:可大范围的应用于煤矿、石化、冶炼、电力、建筑等行业的配电领域。
文章介绍了三相异步电机的每个方面,包括了它的启动过程、启动方法、硬件设计、软件设计。在三相异步电机的启动过程中,应尽可能的避免电压降,过大的启动电流,同时启动转矩也应该列为重要的参数之一,不断观察启动转矩,以免电动机启动失败。众多启动方法中,应用参数用到了电压、电流、电磁转矩,这些都可当作电机启动过程中启动的因素。今后电机的启动的发展趋势会趋向节能,保护电机,效率高,耐用性高的方向,三相晶闸管应用更受大多数电机的应用,在以后的应用中应该加入一个快速熔断器,防止在调压的过程中晶闸管的损坏。
关于PLC控制伺服电机三种方式: 一、转矩控制 二、位置控制 三、速度模式 一、转矩控制 转矩控制方式是通过外部模拟量的输入或直接的地址的赋值来设定电机轴对外的输出转矩的大小,具体表现为例如10V对应5Nm的线Nm:如果电机轴负载低于2.5Nm时电机正转,外部负载等于2.5Nm时电机不转,大于2.5Nm时电机反转(通常在有重力负载情况下产生)。 能够最终靠即时的改变模拟量的设定来改变设定的力矩大小,也可通过通讯方式改变对应的地址的数值来实现。 二、位置控制 位置控制模式一般是通过外部输入的脉冲的频率来确定转动速度的大小,通过脉冲的个数来确定转动的角度,也有些伺服能够最终靠通讯方式
伺服电机由哪些部分所组成 伺服电机通常由以下几个主要部分所组成: 电机部分:伺服电机的电机部分一般由转子、定子、绕组、磁极等部件组成。电机的类型包括直流伺服电机、交流伺服电机、步进伺服电机等,每种类型的电机在结构和控制方式上都不一样。 传感器部分:伺服电机的传感器部分通常包括位置传感器、速度传感器、扭矩传感器等,用于实时检测电机的位置、速度和扭矩等参数,并将检测结果反馈给控制管理系统进行实时调整。 控制器部分:伺服电机的控制器部分通常由控制芯片、放大器、编码器等组成,用于接收传感器反馈的参数,并将控制信号输出到电机,实现对电机的位置、速度和扭矩等参数的控制和调整。 电源部分:伺服电机的电源部分通常由电源变压器、整
摘要:针对某装备中三相交流异步电机调速的要求,以 TMS320LF2407 A和AT89S52为核心采用磁场定向控制策略设计了一电流、转速双闭环调速控制管理系统,给出了硬件原理框图、关键器件、设计思想和程序流程图。实验根据结果得出,该控制管理系统具有动态响应快,控制精度高,实时显示,数据存储,抗干扰强等优点。 关键词: TMS320LF2407A ;AT89S52;异步电机;磁场定向控制;实时显示 O 引言 三相交流异步电机以其结构相对比较简单,体积小,重量轻,价格低,维修方便等优点,大范围的应用于武器装备、给料系统、数字控制机床、柔性制造技术、各种自动化设备等领域,其转速控制管理系统性能的优劣直接决定了设备性能的发挥。随着高性能微处理器及新型电力电子器件
系统设计 /
一.前言 通过上次的学习,我们学习了如何用按键控制led,但是在实际应用中,这种查询方式占用了cpu的时间,如果通过中断控制就能解决这个问题,我们今天就来学习按键控制的中断方式。 二.原理分析 传统的51单片机如果要使用中断,也要对相应的寄存器来控制,cc2530芯片也不例外,而且相对复杂。需要配置多个中断寄存器,下面来一一介绍。 这个寄存器是来控制端口0中断使能的,要开启中断,应设为1. 这个是配置各种中断使能的,我们只需要配置P0IE. 这个是配置中断触发方式的,根据上次的按键原理图,我们该选择低下降沿触发模式。 中断状态标志位,当中断没发生或者结束时,应将标志位置0. 三.程序代码 #includ
) /
三相异步电机 三相异步电机有两种接法,分别为三角形接法和Y型接法。具体采用哪种接法,要根据电机铭牌来选择。 国家规定:3千瓦以下的电机采用Y型接法、4千瓦以上的电机采用三角形接法。 Y型接法和三角形接法,如图所示: 单相电机 单相电机内有两个线圈,分别为主线圈和副线圈。由于主线圈截面积比较粗,副线圈截面积比较细,所以主线圈的阻值要比副线圈阻值小。 对于功率比较小的单相电机(比如风扇、洗衣机等) 主副线圈的一端是连接在一起的,所以只引出三个端子。它只需要一个电容,即启动电容和运行电容一体。 接线方法:用万用表测单相电机三个接线端子中的任意两个,能够获得三组数值。电容接阻值最大的俩个端子,零火线接阻值小的两个端子(零线和火线
的接线方法 /
摘要:单极性全桥逆变相对于双极性逆变损耗低,电磁干扰少,单极性SPWM更适用于逆变控制,但该控制方式存在一个过零点振荡。介绍了单极性逆变中的双边SPWM的操控方法,分析了这种操控方法在正弦波电压过零点附近的振荡现象,提出一种解决过零点振荡的方案,并经实验验证。 关键词:全桥逆变;单极性;正弦波脉宽调制;过零点振荡 0 引言 当前众多电源应用领域对交流电源的要求慢慢的升高,传统的电网直接供电方式在很多场合已不足以满足要求,因此,需要对电网或者其他能源处理后逆变输出。高质量的逆变电源慢慢的变成了电源技术的重要研究对象。全桥架构又是逆变器中很重要的架构。全桥逆变控制方式大致上可以分为双极性控制方式和单极性控制方式。双极性控制是对角的一对开关为同
MORNSUN公司多年来始终致力于各种工业级高品质DC/DC电源模块的研发与推广。2002以来,通过我公司对宽电压输入系列新产品的精心研发,MORNSUN的宽电压输入型产品性能已有了质的飞跃,同期推出了1W、3W、5W、10W、15W等多系列产品,均可大范围的应用于工控总线、通讯等多个领域及不一样的行业。 目前的各种DC/DC转换器大多数是由硬启动电路来启动输入振荡电路,硬启动电路中,由于要求输入电流很大,所以对输入电源负载能力有一定的要求较高,特别是在电路中需要运用分布式电源以及长距离传输的情况下,这种要求就尤为明显,这样大幅度提升了在一定的启动电流下,电路达到一定工作电流的难度,也增加了启动电源的成本、体积等,这对于在体积方面有一定要求的电路系
现实中,如果两个人同时说话,怎样来决定谁先说呢?有时候是嗓门最大的先说,而这基本上也是控制器局域网 (CAN) 总线的工作方式。 在一条CAN总线中,所有收发器发出消息的优先级(从最低有效位 (LSB) 到最高有效位 (MSB));最高优先级的消息将被发送。特别是对于CAN来说,如果两个收发器同时发送,他们都 张开嘴 说一个 0 (逻辑高电平);数值越低,这条消息的重要性越高。换句话说,如果两个收发器都在 喊 ,首先 闭嘴 的收发器必须等到另外一个收发器完成发送之后才能说话。整一个完整的过程被称为仲裁,更确切的说是非破坏性仲裁。 在设计通信系统时,你可以随意使用很多稳健的语言。其中的一些表达方式很成熟并且意
(刘利芳)
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