基于Matlab/Simulink的滑模軟起動(dòng)器仿真研究

　　轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)是控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，并根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩變化計(jì)算晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)而控制電機(jī)的輸入電壓，使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩滿足電動(dòng)機(jī)使用要求。圖8是轉(zhuǎn)矩控制軟起動(dòng)alpha角計(jì)算子模塊。

　　轉(zhuǎn)矩控制軟起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)平滑、柔性好，對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)有利，同時(shí)減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的負(fù)載起動(dòng)方式。

　　2.4 分級(jí)變頻軟起動(dòng)

　　分級(jí)變頻(離散頻率法)就是使傳統(tǒng)軟起動(dòng)器輸出電壓的頻率從一個(gè)較低的值開始，分級(jí)上升，最后達(dá)到50Hz。分級(jí)變頻雖然可以實(shí)現(xiàn)變頻，但不能使頻率連續(xù)地變化，只能使頻率分級(jí)變化，而且各級(jí)頻率都是50Hz的n分之一(即50Hz的分頻)，實(shí)現(xiàn)較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。圖9是分級(jí)變頻軟起動(dòng)導(dǎo)通角alpha的計(jì)算子模塊。在低頻起動(dòng)過程中，為保持電機(jī)的主磁通不變，要相應(yīng)地降低定子電壓，通過計(jì)算得到電機(jī)在F/2、F/4、F/5、F/7的導(dǎo)通角alpha的大小，在頻率達(dá)到50Hz后，導(dǎo)通角緩慢減小到0，使電動(dòng)機(jī)上的電壓達(dá)到額定電壓，完成軟起動(dòng)。

　　分級(jí)變頻起動(dòng)能有效提高電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可使電動(dòng)機(jī)在重負(fù)載的情況下平滑起動(dòng)。

　　3 仿真結(jié)果分析

　　在matlab/simulink仿真環(huán)境中，通過對(duì)圖1中軟起動(dòng)方式的選擇，對(duì)斜坡控制、限流控制、轉(zhuǎn)矩控制和分級(jí)變頻控制進(jìn)行仿真。分別得到四種軟起動(dòng)的定子有效電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的波形圖。

　　電機(jī)參數(shù)為10kW、220V、50Hz，極對(duì)數(shù)為2，定、轉(zhuǎn)子端的標(biāo)么值參數(shù)分別為：Rs=0.0401Ω;Rr=0.0377Ω;Ls=Lr=1.0349Ω。

　　通過對(duì)仿真結(jié)果的分析可以到處結(jié)論：斜坡起動(dòng)是一種開環(huán)的起動(dòng)控制方式，能夠降低電機(jī)的起動(dòng)電流，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不高，操作簡單;限流軟起動(dòng)是采用電流的閉環(huán)控制，能夠很好地限制電機(jī)的起動(dòng)電流，但是起動(dòng)時(shí)間較長，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不高;轉(zhuǎn)矩控制軟起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠平滑地上升，降低轉(zhuǎn)矩突變給拖動(dòng)系統(tǒng)造成的影響，是很好的負(fù)載起動(dòng);分級(jí)變頻起動(dòng)能夠限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，是一種有效的高轉(zhuǎn)矩起動(dòng)方法，適用于大負(fù)載的電機(jī)起動(dòng)。

　　4 結(jié)論

　　滑模軟起動(dòng)器是綜合了多種軟起動(dòng)方式的軟起動(dòng)裝置，通過滑?？刂茖?duì)軟起動(dòng)方式進(jìn)行選擇，實(shí)現(xiàn)多種軟起動(dòng)，擴(kuò)大了軟起動(dòng)裝置的應(yīng)用范圍，提高了軟起動(dòng)裝置的實(shí)用性，具有很大實(shí)用價(jià)值。