基于离散变频的电机软起动及节能控制器研究及实现
【摘要】：传统的电机软起动器通过使用晶闸管调压技术很好的解决了电机直接起动时电流过大的问题,但是降压限流使得电机的起动转矩大大降低,无法重载起动,本文研究的离散变频技术是在不改变传统软起动器主电路的前提下,通过控制工频半波的导通规则实现变压变频,提高电机的起动转矩,实现重载起动。另外,异步电机在轻载运行时效率降低,能源浪费严重,本文根据软起动器的调压功能设计了节能算法,实现电机的轻载节能运行。
本文首先介绍了离散变频起动的原理,通过分析分频后的电压相序,确定了各分频下的最大正序分量组合,研究了影响三分频起动转矩的具体因素;之后对电机起动过程中的具体问题进行了研究,如选取了离散变频起动的分频台阶,确定了分频等级之间切换的原则,通过对电机续流角的检测实现了电机转速的无传感器测量等;其次,为了使电机的起动转矩平稳,提出了恒压频比的控制策略,并采用了等效正弦的控制策略降低了分频后的电压谐波;分析了负载率变化对电机运行效率的影响,设计了轻载时的节能算法并经仿真验证;然后,基于dsp2812对电机控制器的软硬件进行了设计和具体介绍。
本文最后介绍了基于matlab软件搭建的仿真模型,并对离散变频的起动过程进行了仿真,仿真结果证明了离散变频技术在重载起动时的优越性;同时对电机控制器的硬件进行了实验,实验结果验证了控制器软硬件的正确性。
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