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《江南大学》 2012年
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基于斩波调压的电机软起动器的研究与实现

曹沛  
【摘要】:随着现代社会的迅猛发展,三相异步电动机由于具有结构简单,坚固可靠,动力性能好,成本低等优点,已被广泛应用于工农业生产、交通运输、国防企业以及老百姓的日常生活的很多领域当中。因此,异步电动机的起动问题显得尤为重要,如何正确选择主电路拓扑和软硬件设计是本文的核心内容。 传统的晶闸管调压软起动器存在着谐波成分大,功率因数低的缺陷;三相全控PWM变频软起动器成本相对较高,而且相比于耐压、耐流值更高的晶闸管,它的系统容量也比较小。因此,本文选用斩波调压软起动方式。斩波调压软起动器采用的是自关断器件IGBT,触发信号不需要与主电路同步,动态响应速度较快。因此可以通过增大开关管导通频率的方法来消除低次谐波,同时可以方便的设计滤波器来滤除高次谐波,使输出端波形接近于正弦波。并且该新型拓扑可以大大的提高异步电动机的功率因数。 硬件电路采用了双CPU的架构:下位机作为主要控制单元,负责信号检测、保护主电路、触发IGBT导通等等主要任务;而上位机主要是一个监控单元,能够及时与主控单元进行通讯,主要完成软起动中一些参数和功能的设定以及故障的显示等等,很好的配合下位机的工作。 最后,通过MATLAB仿真验证了上述设想的可行性,并搭建了实验平台。通过实验,验证了以下理论的正确性:相比于异步电动机的直接起动方式,斩波调压软起动成功将定子侧起动电流限制在了额定值的三倍左右,转速缓慢上升,达到了平稳软起动的目的;与传统的晶闸管调压软起动相比,斩波调压软起动消除了定子侧电流中大量的谐波成分,提高了异步电动机的功率因数。
【学位授予单位】:江南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TM573

【参考文献】
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