电机是工业、农业和交通运输的重要设备,应用领域十分广泛。三相交流异步电机因成本低、可靠性高、结构简单和维护方便等特点,应用几乎涉及到所有行业。交流电机起动时,如果全电压直接起动,强大的起动电流以及冲击力对电机自身、电机负载、电网以及同电网其他设备都会造成影响和损害,同时带来电能的浪费。 基于可变电抗器技术的智能型固态软起动器是一种集软起动、轻载节能和多种保护功能于一体的异步电机控制装置,为实现风机、泵类等设备传动的节能而研制。本文研究由晶闸管功率变换电路实现的软起动器装置,为了提高装置的性能,将可变电抗技术应用于交流电机软起动研究中,电抗器的高压交流工作绕组与电动机绕组串接,低压控制绕组与带智能控制器的晶闸管组件组成闭合回路,采用晶闸管相控方式控制低压绕组,从而控制高压绕组的阻抗,以达到对电机电流与电压的控制,最终实现电机软起动的目的。 本文主要对基于可变电抗技术的智能型固态电机软起动器的研制进行了深入分析和研究。首先,阐述了几种传统起动方法的不足,结合国内外最新研究成果,比较了几种常用的电机软起动方法。接着,讨论了智能型固态软起动器的构思、设计方案,介绍了智能型固态电机软起动器的系统设计、工作原理,详细分析了以S7-200 PLC为主控单元的硬件电路设计,以及电气连接。主要针对恒流起动方式进行了软件设计,采用了九点控制思想。然后,对系统功能进行了仿真研究,仿真结果表明方案具有可行性。进而建立实际系统,通过系统调试,得出了实验结果。 实验表明,智能型固态软起动器能有效控制起动冲击电流,一般小于额定电流的3倍。起动时间大约3-80秒(不同容量、不同负载工况起动时间有所不同),晶闸管箱和变压器温度没有明显上升。该软起动装置具有连续、快速起动电机的优点。