Návrh softstartéra pre trojfázový asynchrónny motor
V posledných troch desaťročiach s vývojom technológie výkonovej elektroniky bolo možné prepínať bez oblúka a plynule upravovať prúd. Výkonové polovodičové spínacie zariadenia majú charakteristiky bez opotrebovania, dlhej životnosti a nízkej spotreby energie. V kombinácii s modernou teóriou riadenia a mikropočítačovou riadiacou technológiou poskytuje nový nápad na realizáciu jemného štartu motora. Prelomiť tradičný spôsob spustenia je neoddeliteľný od vývoja technológie výkonovej elektroniky a počítačovej riadiacej techniky. Softstartéry, ktoré sa v súčasnosti vyrábajú na trhu, sú hlavne mechanické a tri protiľahlé paralelné tyristory. Mechanický štartér je bežne používanou štartovacou metódou, ale je to stupňovitý štart, ktorý generuje sekundárny spúšťací prúd. Štartovací prúd je stále 3 až 4 krát menovitý prúd a má veľký objem, vysokú hlučnosť a náklady na údržbu. Vysoká, nemožno sa prispôsobiť tvrdým podmienkam a mnohým ďalším nevýhodám.
V súčasnosti sú v krajinách so zahraničím produkty s mäkkým štartom v rozvinutých krajinách najmä zariadenia s mäkkým štartom v pevnej fáze - softstartéry pre tyristory a meniče, ktoré tiež slúžia ako softstartéry. Ak výrobný proces má požiadavky na reguláciu rýchlosti, prijme sa zariadenie na konverziu frekvencie. V prípade, že neexistuje žiadna požiadavka na reguláciu rýchlosti, softstartový štart tyristora sa zvyčajne používa, keď je začiatočné zaťaženie ľahké. Mäkký štart s premenlivou frekvenciou sa používa iba vtedy, keď je bremeno ťažké alebo je obzvlášť veľký príkon zaťaženia. Tyristorový softstarter je hlavným produktom jemného štartu v rozvinutých krajinách. Všetky známe elektrické spoločnosti majú svoju vlastnú značku tyristorového soft startu, ktorý má svoje vlastné charakteristiky. Napríklad softwarový štartér inteligentného motora ASTAT spoločnosti GE; Softvér štartér série PST, PSTB od ABB; Schneiderov softstart ATS46; Nemecká spoločnosť SIEMENS, softstartér 3RW22SIKOSTART a tak ďalej. V súčasnosti sa zahraničný výskum tyristorového trojfázového obvodu na reguláciu striedavého napätia vyvinul z režimu otvoreného cyklu a uzavretej slučky riadiaceho napätia a riadiaceho prúdu motora až po vytvorenie relatívne presného a praktického matematického modelu na nájdenie vhodných troch -fázový napäťový regulátor napätia. Metóda riadenia zaťaženia motora zvyšuje účinnosť zaťaženia motora trojfázového obvodu regulácie striedavého napätia [3]. Na druhej strane s vývojom technológie výkonovej elektroniky sa asynchrónne motory stávajú spoľahlivejšími, pohodlnejšími a miniaturizovanými.
Softstartér je v podstate DC regulátor napätia pre jemný štart, jemné zastavenie, monitorovanie v reálnom čase a rôzne ochranné funkcie. S cieľom zabezpečiť bezpečnú a spoľahlivú prevádzku systému je možné plne využiť výkonnú riadiacu funkciu jednočipového mikropočítača. Hlavný riadiaci obvod monitoruje kľúčové komponenty systému a kľúčové parametre, ako je prepätie, podpätie, nadprúd, preťaženie atď. V reálnom čase. Použitím digitálnej technológie regulácie napätia DC PWM a použitia vysoko výkonného jednočipového mikropočítača ako riadiaceho jadra systému môže softstartér priniesť výhody rýchlej a presnej kontroly, rýchlej odozvy, stabilnej prevádzky a spoľahlivosti. Ak trojfázový asynchrónny motor nie je vhodný na priamy štart, môže sa zvážiť použitie odporu statorovej struny alebo štartového reaktora, štartu Y-△, štartovacieho štartu autotransformátora, štartovania odporu reťaze rotora, elektronického štartu tyristorov, kroku frekvenčná konverzia Soft Start, dvojfázová regulácia napätia meniča a jemný štart.
1. Analýza štartovacieho procesu trojfázového asynchrónneho motora
Na skúmanie vzťahu medzi napätím, prúdom, krútiacim momentom a inými premennými počas štartu trojfázového asynchrónneho motora a potom na analýzu vzťahu medzi prúdom, rozbehovým momentom a aplikovaným napätím asynchrónneho motora je potrebné študovať matematický model motora. Pre plynulý štart motora sa často používa matematický model založený na ekvivalentnom obvode sústredeného parametra. Za predpokladu, že fyzická veličina v statorovej vinutie asynchrónneho motora sa nemení a elektromagnetický výkon asynchrónneho motora sa nezapočítava frekvencia, počet fáz a skutočné sériové číslo spojenia každej fázy asynchrónneho motora stator a stator prostredníctvom výpočtu frekvencie a vinutia. Rovnako ako vinutia, ekvivalentný obvod asynchrónneho motora môže byť odvodený zo základných rovníc, ktoré boli zmenšené.
2, návrh hlavného obvodu
2.1 obvod hlavnej slučky
2.2 Ochranný obvod tyristorov
(1) Nadprúdová ochrana
(2) Ochrana proti prepätiu
3, návrh slučky na detekciu napätia
3.1 Detekcia synchronného signálu
3.2 spätná väzba napätia
4, konštrukcia obvodu detekcie prúdu
4.1 aktuálna spätná väzba
4.2 cez obvod ochrany proti prúdu
5. Záver
Na základe výskumu softstartérov doma i v zahraničí sa uskutočňuje hlavný výskum hardvérového dizajnu tyristorového fázového posunu striedavého napätia regulačného indukčného motora s jemným štartovacím systémom. Z dôvodu tradičného kroku zostupného štartu existujú nevýhody, ako je neefektívny efekt zvlnenia, vysoká spotreba energie, mechanický kontakt alebo neschopnosť plynulého nastavenia napätia. V tomto dokumente softstartér vyrábaný vďaka úzkej kombinácii vysoko výkonnej technológie riadenia čipov a technológie výkonovej elektroniky môže realizovať pružnejšiu implementáciu postupného spúšťania. Pod predpokladom splnenia požiadaviek na asynchrónny štartovací moment motora a zníženie štartovacieho prúdu môže byť motor spustený hladko a spoľahlivo.
