新的提高感应电动机起动转矩的离散变压变频软起动方法

传统电机软起动器具有起动平滑,轻载节能等优越的性能,正广泛应用于各领域中.然而它的一个严重的缺点是减小电压会降低起动电磁转矩,使电机带载起动失败.这使得传统软起动器只能用在负载不大的场合.但感应电机的许多应用都是要求能带重载、满载起动的.一种新的离散变压变频等效正弦控制方法被提出.不改变传统软起动器的电路结构,该方法能把三相供电交流电源分成离散的子频率.通过基于DSP的软起动器驱动感应电动机控制系统实验平台,该方法被验证具有良好的起动转矩和电流性能.     

基于MATLAB／SIMULINK动态仿真模型的高转矩软起动器研究

介绍了一种能使软起动器实现分级变频的方法 ,它能使电机以高转矩和较小起动电流平滑起动 ,且控制简单 ,成本低廉。该方法是通过改变工频电压半波的数量和顺序 ,使输出电压频率离散地增加到50Hz。本文基于MATLAB5.3/SIMULINK ,对三相交流异步电机和采用分级变频的软起动器进行建模与仿真 ,将仿真结果与传统电子软起动器进行比较 ,证明采用分级变频的软起动器可以使电机减小起动电流、增大起动转矩 ,还可使电机短时运行于低速状态     

分级变频软起动器触发控制策略研究与仿真

介绍了分级变频软起动器的工作原理,限制电机起动电流的软起动器。这种软起动器对传统软起动器的电路结构进行了改造,通过对晶闸管的控制实现对电压频率的离散控制,即分级变频。经过对子频率的相位研究,采用转矩最大的正序组合并在频率分级起动的同时结合调压起动的方法。最后通过仿真试验,证明了此种分级变频调压软起动器可以有效地提高起动转矩降低起动电流。     

交流电机离散变频高转矩软起动技术的研究

为了克服三相感应电机软起动器存在起动转矩小的缺点,研究了一种基于离散频率控制的感应电机高转矩软起动方法。将AC/AC变频原理引入到感应电机软起动控制中,提出了一种能产生最大转矩的最优触发角生成方法。仿真和实验结果表明离散变频软起动器的起动转矩高于传统软起动器,验证了理论的有效性。     

基于空间电压矢量的电机软起动特性研究

介绍了空间电压矢量变频软起动器的基本原理,分析了电机在特定电压起动过程中定子电流和电磁转矩与转差率之间的函数关系,表明电机的最大电流出现在电机堵转瞬间。通过理论分析与MATLAB仿真,研究对比空间电压矢量变频软起动与工频调压软起动的转矩提升倍数和电流的降低倍数。结果表明,采用空间电压矢量变频软起动方法较传统调压软起动控制能够在相同的负载转矩下降低6.69%的起动电流,如果适当增加起动电流,在相同的起动电流下可以提升15.58%的起动转矩。     

永磁同步电机转矩角闭环控制策略研究

车用内嵌式永磁同步电机运行性能受到电机参数及控制器输出能力的限制.为了提高永磁同步电机单位电流输出转矩的能力以及对电机参数的鲁棒性,该文提出了一种转矩角闭环的最大转矩电流比控制策略.该策略通过永磁同步电机的数学模型推导出在同步dq轴系下以定子电压、电流为变量的电磁转矩方程,并以此为依据构建出满足最大转矩电流比的转矩角β的闭环控制系统,摆脱了永磁同步电机最大转矩电流比控制对电机参数的依赖,提高了控制准确性.仿真和实验结果验证了所提控制策略的可行性和有效性.     

基于周波控制和空间电压矢量的离散变频对比分析

对于三相异步电动机,离散变频是一种新颖的能有效提高电机起动转矩的新型控制方法,但其存在电磁转矩脉动严重和电流有效有效值较大的缺点。为克服该缺点,首先从定子空间电压矢量分析基于周波控制的离散变频工作过程,明确定子电压矢量的重复触发是该离散变频产生电磁转矩脉动的原因。然后利用六边形空间电压矢量原理提出基于空间电压矢量的离散变频控制方法,将一个周期的电压矢量减小至6个,避免了电压矢量重复触发或反方向导通,以减少电磁转矩脉动。最后从定、转子电流和电磁转矩仿真对比两种离散变频起动过程,结果表明基于空间电压矢量的离散变频起动转矩更大、起动更加平稳,起动过程性能明显优于基于周波控制的离散变频。     

基于多模态控制的离散变频高转矩软起动技术

针对现有离散变频软起动技术在频率切换方面的不足,提出了一种基于多模态控制的离散变频高转矩软起动策略。该策略采用传统软起动器的主电路,以不同的触发方式控制晶闸管的导通与截止,从而得到电压和频率都变化的输出;并以电机转速为反馈量,结合子频率相位角对各分频控制模态进行自适应切换,优化电动机起动时在各个子频段的运行时间。仿真结果表明,该控制策略能够根据负载的不同自适应的确定频率切换时间,有效提高了软起动器的综合性能。     

基于离散变频策略的摆式砂锯机软起动器设计

针对摆式砂锯机重载起动特性,提出了一种基于离散变频策略的电机软起动方法.采用MATLAB/Simulink建立了电机离散变频软起动模型,研究了离散变频起动时产生最大转矩的晶闸管最优触发顺序,并以TI公司生产的TMS320LF2407A DSP芯片为核心,完成了摆式砂锯机电机软起动器的设计.仿真和实验结果表明,软起动器能...     

感应电机弱磁区最大转矩输出的控制策略研究

针对感应电机采用传统弱磁方法不能实现最大转矩输出,提出了一种全速度范围实现最大转矩输出的电流优化分配控制策略。首先,以最大转矩输出为目标,对电压、电流进行合理分配,得出了理论的最优电流分配原则;然后,以电机运行的实际状态与理论分配相结合,提出了一种电流优化的控制策略;最终,将该方法用于矢量控制系统中,实现了全速度范围的最大转矩输出控制。通过仿真和实验结果证明,该方法可靠、有效且动态响应性能良好。     

基于分级变频的重载软起动系统

介绍了一种增大电机起动转矩的控制方法。它不改变传统软起动的主电路结构,通过控制晶闸管导通一个或多个半波时间,在电机端得到新生基频电压。由于新生基频电压相位生成有很多种方式,为了得到最优的生成系统,使转矩最大,考虑了3种系统下各次谐波对系统的影响,并通过仿真给出了结论。     

基于分级变频的重载软起动系统

介绍了一种增大电机起动转矩的控制方法。它不改变传统软起动的主电路结构，通过控制晶闸管导通一个或多个半波时间，在电机端得到新生基频电压。由于新生基频电压相位生成有很多种方式，为了得到最优的生成系统，使转矩最大，考虑了3种系统下各次谐波对系统的影响，并通过仿真给出了结论。     

等效正弦的分级变频软启动器研究与设计

针对传统软启动器起动转矩过小而无法满足重载起动的问题,利用分级变频原理,同时借鉴恒压频比的电机变频调速理论,提出了一种基于等效正弦的分级变频软启动控制方法,可以降低电机定子相电流的谐波含量,减小电机在分级变频软启动过程中的转矩脉动,达到平稳起动重载的目的。通过搭建基于等效正弦的7阶段控制系统仿真模型,验证了该理论的合理性。在此基础之上,研制了分级变频软启动器实验样机,试验结果表明,所提出的方法可有效的改善电机的起动电流波形,与仿真结果吻合。     

软起动器装置晶闸管触发系统的设计

介绍了软起动器装置中晶闸管触发系统的设计。重点阐述了软起动器的工作原理、软硬件设计、触发时序设计和波形分析。通过对串接于三相电网与三相异步电动机之间的三路反并联晶闸管的触发角度和时序控制,解决了电动机直接起动时产生的冲击电流和冲击转矩问题。     

基于分级变频的高转矩软起动器的研究

针对晶闸管交流调压式软起动器初始转矩过小而无法满足重载起动的需求的问题,提出了一种基于分级变频原理的软起动器控制方法。仿真结果表明,该控制方法在降低电动机起动电流的同时可以显著提高其初始起动转矩,验证了该方法的有效性与可行性。试验结果与仿真结果相符,再次验证该控制方法可以有效地改善电动机软起动器的起动性能。     

新型软起动最小转矩脉动的控制策略研究

研究了基于自关断器件的新型软起动。分析了新型软起动的摹本原理和工作特性，给出了软起动系统的数学模型，重点研究了电机起动过程中的转矩脉动问题。在仿真分析电机连接三相系统时定了电压的第一个系统周期内开关时刻与转矩脉动关系的基础上，给出了转矩脉动的控制策略。利用开关时刻计算函数，得到施加电压的最佳开关时刻。按照此开关时刻施加电压，可以减小甚至消除电机起动时的脉动转矩。实验结果证明该方法对于新型软起动是切实可行的。     

Optimal planning of soft starter for large drain motor based on simulated annealing method

This paper proposes the optimal planning of soft starter characteristics for a large drain motor based on simulated annealing (SA). First, the planning of the soft starter characteristics is formulated as an optimization problem with minimal motor starting time; then, the constraints of the motor starting energy, power quality requirements, and minimal cost of transmission line are constructed. The system framework of an actual case in Taiwan is used as the basis of this study with simulation. Before and after the installation of three sets of soft starters, measuring instruments are used in the field to investigate the changes of current and voltage during the motor starting, thus establishing the database of current swell and voltage sag. The searching algorithm based on the SA method is developed by the program MATLAB, such that the soft starter can regulate the minimal motor starting time and meet the above‐mentioned constraints. According to the model of the system circuit and the characteristic parameters constructed by an actual case, the simulation results verify the superiority of the proposed SA method. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Starting Characteristics of Electric Submergible Oil Well Pumps

The electric submergible pump (ESP) consists of a centrifugal pump powered by a medium-voltage three-phase induction motor. Being constrained to operate within common well casings, the ESP is rather unique; for example, a 500-hp motor may be less than 6 in in diameter and more than 100 ft long. As such, its mechanical rotational behavior under starting conditions can be severe, and some actions normally thought to attenuate the severity can actually amplify it. Both analytic and experimental approaches to understanding the starting incident and its effects are presented. A model was developed to predict the electrical and mechanical conditions prevalent when starting with various types of reduced-voltage fixed-frequency starters. These include the solid-state soft starter, reduced-voltage starters using variable or switched series impedances and stepped-voltage starters. Direct on-line full-voltage starting was used as a base case. Model predictions for the various starting methods were compared against tests measuring transient speed, voltage, current, and torque. Test results indicate that some starting techniques can produce unstable operation, i. e., torsional vibration. In large horsepower ESP's shaft strength safety factor is reduced due to space limitations and torsional vibrations must be minimized to avoid breakage due to fatigue. Depending on the application, configuration of the ESP and adequacy of available power, good motor starter design can be crucial to reliability. Finally, it is believed that this work has direct applicability to the starting of many more common large induction motors.