基于ARM的轉(zhuǎn)矩控制異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)系統(tǒng)研究.pdf

1、基于可控硅的轉(zhuǎn)矩控制軟啟動(dòng)器是目前異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)控制中最先進(jìn)的方式。它具有起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可調(diào)，與機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩相匹配，起動(dòng)平穩(wěn)，制造成本低等特點(diǎn)，因此，帶有轉(zhuǎn)矩控制功能的軟啟動(dòng)器在國(guó)內(nèi)外工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。盡管基于可控硅的轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)在國(guó)外已成功應(yīng)用，但是由于技術(shù)封鎖，國(guó)內(nèi)軟啟動(dòng)器廠家尚無(wú)帶有轉(zhuǎn)矩控制功能的軟啟動(dòng)器面市，對(duì)它研究的國(guó)內(nèi)外公開(kāi)文獻(xiàn)資料很少。為了推進(jìn)轉(zhuǎn)矩控制軟起動(dòng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展，本文對(duì)以可控硅為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)矩控制

2、技術(shù)進(jìn)行了深入研究，所取得的主要研究成果如下：
　　1.對(duì)常用的三種傳統(tǒng)起動(dòng)方式和電壓斜坡、電流限幅起動(dòng)方式進(jìn)行了研究。對(duì)于三種傳統(tǒng)起動(dòng)方式，通過(guò)理論計(jì)算，確定了它們的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小，指出了它們的適用范圍和不足之處；對(duì)于電壓斜坡和電流限幅起動(dòng)方式，從理論上說(shuō)明了它們的控制原理和控制方法，通過(guò)MATLAB仿真平臺(tái)，對(duì)其電壓、電流、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　2.對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩的測(cè)量方法進(jìn)行了研究。分析

3、了兩大類(lèi)常用的電磁轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法，對(duì)基于電參量的物理表達(dá)式、參數(shù)表達(dá)式和實(shí)用表達(dá)式，從理論上指出了它們計(jì)算的復(fù)雜性和測(cè)量難度；對(duì)基于磁場(chǎng)的定子磁鏈計(jì)算法，說(shuō)明了該方法在低速時(shí)會(huì)帶來(lái)的不容忽略的誤差和運(yùn)用時(shí)要增加硬件成本。在上述兩類(lèi)方法的基礎(chǔ)上，提出了基于瞬時(shí)有功功率的電磁轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法，從理論上證明了其可行性和正確性，并通過(guò)MATLAB仿真進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　3.對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的控制方法進(jìn)行了研究。以負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性為基礎(chǔ)，提出了恒轉(zhuǎn)矩控制方法

4、和斜坡轉(zhuǎn)矩控制方法，引入了工業(yè)上常用的PID調(diào)節(jié)方法來(lái)控制電磁轉(zhuǎn)矩。對(duì)PID調(diào)節(jié)中的反饋量進(jìn)行了優(yōu)化處理，使得PID系數(shù)的確定變得簡(jiǎn)單。并對(duì)控制算法做了仿真驗(yàn)證。
　　4.對(duì)電壓斜坡、電流限幅、恒轉(zhuǎn)矩控制和斜坡轉(zhuǎn)矩控制的仿真結(jié)果做了對(duì)比分析。搭建了三相異步電動(dòng)機(jī)在軟啟動(dòng)器作用下起動(dòng)的 MATLAB仿真電路，通過(guò)仿真三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程，從電壓、電流、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的角度分別對(duì)這幾種起動(dòng)方式做了對(duì)比分析，得出了斜坡轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)方式最