Progettazione di soft starter per motore asincrono trifase
Negli ultimi tre decenni, con lo sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza, è diventato possibile passare senza arco e regolare continuamente la corrente. I dispositivi di commutazione a semiconduttore di potenza hanno le caratteristiche di assenza di usura, lunga durata e basso consumo energetico. Combinato con la moderna teoria del controllo e la tecnologia di controllo del microcomputer, fornisce una nuova idea per realizzare l'avvio morbido del motore. Per rompere il tradizionale modo di iniziare, è inseparabile dallo sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza e della tecnologia di controllo del computer. Gli avviatori statici attualmente in commercio sono principalmente meccanici e tre tiristori paralleli opposti. Lo starter meccanico è un metodo di avviamento ampiamente utilizzato, ma è un avvio graduale, che genererà una corrente secondaria di spunto. La corrente di avviamento è ancora 3 ~ 4 volte la corrente nominale e ha un grande volume, rumore elevato e costi di manutenzione. Alto, incapace di adattarsi ad ambienti difficili e molti altri inconvenienti.
Attualmente, in paesi stranieri, i prodotti soft start motorizzati nei paesi sviluppati sono principalmente dispositivi soft start allo stato solido: avviatori statici per tiristori e inverter che servono anche come avviatori statici. Quando il processo di produzione ha i requisiti della regolazione della velocità, viene adottato il dispositivo di conversione di frequenza. Nel caso in cui non vi sia alcun requisito di regolazione della velocità, l'avviamento progressivo del tiristore viene generalmente utilizzato quando il carico iniziale è leggero. L'avvio graduale a frequenza variabile viene utilizzato solo quando il carico è pesante o la potenza del carico è particolarmente elevata. L'avviatore statico a tiristori è il prodotto principale del soft start nei paesi sviluppati. Tutte le ben note aziende elettriche hanno la propria marca di tiristori a soffietto, che ha le proprie caratteristiche. Ad esempio, l'avviatore statico intelligente del motore ASTAT di GE; Avviatore statico del motore PST serie PSTB di ABB; ATS46 soft starter Schneider; Avviatore statico 3RW22SIKOSTART dell'azienda tedesca SIEMENS e così via. Allo stato attuale, la ricerca straniera sul circuito di regolazione della tensione CA trifase a tiristori è stata sviluppata dalla modalità a ciclo aperto e ad anello chiuso della tensione di controllo e della corrente del motore di controllo fino alla creazione di un modello matematico relativamente accurato e pratico per trovare i tre adatti circuito regolatore di tensione CA di fase. Il metodo di controllo del carico del motore migliora le prestazioni di carico del motore del circuito di regolazione della tensione CA trifase [3]. D'altra parte, con lo sviluppo della tecnologia dell'elettronica di potenza, i motori asincroni diventano più affidabili, convenienti e miniaturizzati.
L'avviatore statico è essenzialmente un regolatore di tensione CC per l'avvio graduale, l'arresto graduale, il monitoraggio in tempo reale e varie funzioni di protezione. Al fine di garantire un funzionamento sicuro e affidabile del sistema, è possibile sfruttare appieno la potente funzione di controllo del microcomputer a chip singolo. Il circuito di controllo principale monitora i componenti chiave del sistema e i parametri chiave come sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, ecc. In tempo reale. Con l'applicazione della tecnologia di regolazione della tensione CC PWM digitale e l'uso di microcomputer single-chip ad alte prestazioni come nucleo di controllo del sistema, l'avviatore statico può avere i vantaggi di un controllo rapido e accurato, risposta rapida, funzionamento stabile e affidabilità. Quando il motore asincrono trifase non è adatto per l'avviamento diretto, si può considerare l'utilizzo della resistenza della stringa statorica o dell'avvio del reattore in serie, avvio Y-,, avvio step-down dell'autotrasformatore, avvio della resistenza della stringa del rotore, avvio morbido elettronico del tiristore, passaggio Soft Start di conversione di frequenza, regolazione della tensione dell'inverter bifase e soft start.
1. Analisi del processo di avviamento del motore asincrono trifase
Per studiare la relazione tra tensione, corrente, coppia e altre variabili durante l'avviamento del motore asincrono trifase, e quindi analizzare la relazione tra corrente, coppia di avviamento e tensione applicata del motore asincrono, è necessario studiare il modello matematico del motore. Per l'avvio graduale del motore, viene spesso utilizzato un modello matematico basato sul circuito equivalente parametrico. In base alla premessa di non modificare la quantità fisica nell'avvolgimento dello statore del motore asincrono e le prestazioni elettromagnetiche del motore asincrono, la frequenza, il numero di fasi e il numero di collegamento in serie effettivo di ciascuna fase del motore asincrono sono calcolati in lo statore e lo statore attraverso il calcolo della frequenza e dell'avvolgimento. Come gli avvolgimenti, il circuito equivalente del motore asincrono può essere derivato dalle equazioni di base che sono state ridotte.
2, il design del circuito principale
2.1 circuito ad anello principale
2.2 Circuito di protezione a tiristori
(1) Protezione da sovracorrente
(2) Protezione da sovratensione
3, design del circuito di rilevamento della tensione
3.1 Rilevamento del segnale sincrono
3.2 loop di feedback di tensione
4, progettazione del circuito di rilevamento corrente
4.1 ciclo di feedback corrente
4.2 circuito di protezione da sovracorrente
5. conclusione
Sulla base della ricerca di avviatori statici in casa e all'estero, viene condotta la principale ricerca sulla progettazione hardware del sistema di avvio morbido del motore a induzione con regolazione di tensione AC a tiristore. A causa del tradizionale avvio graduale, ci sono degli svantaggi quali l'inefficacia dell'effetto "bucking", l'elevato consumo di energia, il contatto meccanico o l'incapacità di regolare la tensione in modo uniforme. In questo documento, l'avviatore statico prodotto dalla stretta combinazione di tecnologia di chip di controllo ad alte prestazioni e tecnologia dell'elettronica di potenza può realizzare un'implementazione più flessibile dell'avviamento step-down. Con la premessa di soddisfare il requisito di coppia di avvio del motore asincrono e ridurre la corrente di avviamento, è possibile avviare il motore in modo fluido e affidabile.
