交流电动机软启动器设计.doc

第1章 绪论
，如果采用直接启动，则启动时冲击电流很大,将会对电网及其他负载造成干扰甚至危害电网的安全运行。因此,对大容量的笼式异步电动机,不能采用直接启动方式。以往采用降压启动方式，减少启动电流，早期的启动方式有：串联电抗或电阻，星—-三角转换，串联自耦变压器等。
作为异步电动机的启动设备——软启动器，利用晶闸管交流调压技术制作，从20世纪70年代开始推广应用,同时,　由单片机作为控制电路的软启动器还可以将软启动、 软制动、 轻载节能技术和缺相、 过载、 短路、 漏电等保护措施融于一体,因而具有广阔的应用前景。
1．1　对电机软启动技术的要求
异步电动机在直接启动过程中， 自电源流入定子绕组的电流可达其额定电流的7　倍以上, 这种大的冲击电流容易造成电网电压显著下降, 这不仅使电动机起动转矩减小(起动转矩与电源电压的平方成正比）而启动困难， 还会影响接在同一电网的其它用电设备， 如使附近照明灯变暗， 附近正在工作的其他异步电动机的转矩减少,　转速下降等， 尤其是大容量电动机， 由于其起动电流较大, 起动时间较长， 对同一电网的其它用电设备影响更大.
传统的电机软启动技术主要是为了缓解或消除由于电机启动力矩过大对电气系统、机械设备和工艺系统所造成的影响和损害，使其能够安全稳定运行。 随着工业科学技术的发展和社会需求的增加，人们对转动设备的启动和运行以及到停止全程的平稳性、机械稳定性、工艺上的精密性要求更高，同时对设备的节能和操作控制上的现代化水平要求的更高,人们希望电机的启动和停止要柔软，运行安全、经济、可靠，适应性强、配置灵活,实现电机驱动的精密控制、精密调整目前的电机软启动器、变频器、串级调速等技术，从根本上改变了传统的单一的降压或限流的电气接线方式和控制原理，实现了对电机启动到停止的全过程的电压、电流、相位和频率的控制和调整.　使启动过程中的电机得到有效控制,特别是，变频调速和串级调速实现了对电机运行速度根据负荷要求进行调整，实现了人们对电机软启动的各项要求。　
1．２　软起动在交流电机起动中的应用 
现代社会中，电动机的应用遍及各个行业，并起着十分重要的作用,为了更好地使用和发挥其作用，对电动机的启动开发了电子软启动器，大大提高了其使用的安全性，减少了故障率，提高了效率。  
 随着电力电子技术及微电子技术的快速发展,国内交流电机软启动器的应用已非常广泛。由于直接启动过大的冲击电流和突跳转矩易造成电机、电气及机械设备较大的损害,而传统的降压启动方式仍存在较大的启动冲击电流，所以一般情况下对中大容量电机，在经济条件允许的情况下尽量使用软启动器，而且一般情况下应采用一台软启动器拖动一台电机的控制方案，这样软启动器不仅作为软启动器件，还可以作为一个完善的电动机综合保护器使用。对负载等级要求一般的使用场合，也可采用一台软启动器循环拖动多台电机负载的方案。
短期展望,电机起动将仍然以各种形式的降压(限流）软起动为它的主要形式。从理论上说，性能价格比高的产品将占有更大的市场份额。但是，在各种应用场合,人们对于各种性能的侧重面不同，使各类起动产品 （包括传统的星三角起动），随着软启动价格的逐渐下降，可靠性的进一步提高,未来将成为主流产品的软起动装置。
　 　 　　 　
第2章 交流电机起动
本章介绍异步电动机的几种启动方式,分析传统启动的优缺点,同时与晶闸管软启动器进行比较，最后简介软启动的应用.
2。1　异步电动机的起动转矩分析 
根据电机学原理，启动时， Ｓ =１,因此启动电流和启动转矩分别为
式 (1-1)
式 (1-2)
由式（１—１) 、 式（1—２)可知,在转速或转差率一定时,动转矩与定子两端电压平方成正比,启动电流与定子两端电压成正比。同时在电动机启动时 ,由于定子、 转子电流比额定电流大很多 ，使得漏磁路中的铁磁部分发生饱和，Ｘσ１和Xσ2变小，启动转矩 Tst与启动电流 Iｓt变大。因此电机启动时 ,如果将电压直接加到定子两端 ，将产生极大的冲击转矩和冲击电流　，对设备很不利。所以采取降低定子两端电压的方法 ，此时启动电流按比例减小 ，启动转矩按平方减小。软启动器就是根据该原理进行设计的,采用的是晶闸管交流调压电路 ,降低加在定子两端的电压，从而减小启动电流。然后逐渐升高电压值,使异步电动机平稳启动。
电动机的直接启动
通常电动机的启动方式有两种：一种是在额定电压下的直接启动方式,又被叫做硬启动，另一种是调整电机的启动电压或电流的启动方式，也被称为软启动。在实际应用中