基于離散變頻技術(shù)的大功率礦用軟啟動器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文的研究內(nèi)容是太原市科技局大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目“刮板輸送機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)”（項目編號：110148032）的重要組成部分。三相交流異步電動機(jī)作為電氣傳動中主要的動力來源，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)及維護(hù)成本低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于井下煤礦生產(chǎn)中。晶閘管軟啟動器由于其良好的啟動性能在功率較大的礦用三相異步電動機(jī)啟動過程中得到廣泛的應(yīng)用，但其減小電機(jī)啟動電流是通過降低定子端電壓實(shí)現(xiàn)的，使得啟動轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小，導(dǎo)致晶閘管軟啟動器不能帶重載

2、啟動，嚴(yán)重制約了其在煤礦井下的使用。針對上述問題，研究一種在減小電機(jī)啟動電流的同時能輸出較大啟動轉(zhuǎn)矩的軟啟動控制方式具有十分重要的意義。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　在查閱了大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了晶閘管軟啟動器的研究現(xiàn)狀，針對目前軟啟動器存在的不足，研究了離散變頻軟啟動控制方式，并對如何實(shí)現(xiàn)基于離散變頻技術(shù)的軟啟動控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。
　　分析了晶閘管調(diào)壓電路的工作原理，研究了離散變頻軟啟動技術(shù)中的相序問題，

3、得出存在正序?qū)ΨQ組合電壓的分頻段；通過三相對稱分量法以及仿真分析得出不存在正序?qū)ΨQ組合電壓分頻段的最優(yōu)相位角組合，確定了晶閘管的導(dǎo)通方式。
　　研究實(shí)現(xiàn)離散變頻軟啟動控制方式，確定了離散變頻軟啟動控制方式中的最小分頻段、過渡分頻段，以及各分頻段的作用時間；確定了在各分頻段采用恒壓頻比控制策略，在工頻段采用功率因數(shù)角閉環(huán)控制策略的電壓斜坡控制方式。
　　基于 Matlab/Simulink搭建離散變頻軟啟動控制系統(tǒng)及常規(guī)軟啟動

4、控制系統(tǒng)仿真模型，仿真結(jié)果表明，離散變頻軟啟動控制方式具有常規(guī)軟啟動控制方式減小電機(jī)啟動電流的優(yōu)點(diǎn)，同時能輸出較大的啟動轉(zhuǎn)矩。
　　設(shè)計了離散變頻軟啟動控制系統(tǒng)的硬件電路，基于硬件電路開發(fā)了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的軟件程序，測試結(jié)果表明系統(tǒng)硬件性能穩(wěn)定可靠，軟件程序?qū)崟r性高，響應(yīng)時間快。
　　完成了各分頻段控制方式下調(diào)壓電路帶對稱阻性負(fù)載的試驗(yàn)，測量兩相間的線電壓并與仿真結(jié)果對比，驗(yàn)證了各分頻段程序的正確性?；?kW三相異步電動機(jī)進(jìn)