基于多模態(tài)控制的離散變頻高轉矩軟起動技術研究.pdf

1、交流異步電機以結構簡單、性能穩(wěn)定、性價比高等突出特點，在工農業(yè)、國防以及家用電器設備中得到廣泛的使用。與此同時，交流異步電機的配套控制設備也得到了快速發(fā)展。異步電機起動控制就是被關注的熱點之一。從傳統(tǒng)的降壓起動控制，到新型的電機軟起動控制，電機的降壓起動從有級調壓發(fā)展到無級調壓，有效解決了在起動過程中的抖動和電流沖擊問題。電機軟起動設備中，電子式軟起動器以其結構緊湊、控制方便、操作簡單、重量輕等突出優(yōu)點，在不需要調速的場合，得到了最廣泛

2、的應用。但是起動轉矩比較小，一般只適用于輕載或者空載起動的場合。變頻調速技術雖然能夠完美解決電動機的起動問題，實現(xiàn)小電流高轉矩的優(yōu)良起動性能，但是其價格比較昂貴，一般適用于需要調速的場合，僅僅當成起動器來用是非常不經濟的。所以研究具有重載起動功能的軟起動器具有很大的實際意義。
　　針對電子式軟起動器起動轉矩小的弊端，文章研究了一種具有高起動轉矩的離散分級變頻軟起動技術。首先是根據(jù)相關文獻，分析了離散分級變頻的原理，得到了離散變頻后

3、三相的相序關系，并總結正序對稱的分頻等級以及分頻方式。其次，通過傅立葉分析得到了各分頻子頻率下每相的初相角公式，并通過仿真驗證了公式的正確性。然后，利用對稱分量法分析出二分頻和三分頻兩個不對稱分頻等級的最佳分頻方式，根據(jù)正序分量最大原則，選擇出初始頻率和過渡頻率。最后，根據(jù)離散分級變頻的特點，首次將仿人人工智能控制中的多模態(tài)控制應用到分頻控制中，并以各級子頻率轉速接近本級頻率下電機的額定值和切換前后兩個子頻率等效電壓的相位一致時間點為判

4、據(jù)，構建頻段切換特征模型，實現(xiàn)頻段的自適應切換。
　　使用Matlab/Simulink工具箱搭建仿真模型，驗證了控制方案的有效性。仿真結果表明，文章提出的控制方案能夠根據(jù)負載的不同自適應的調節(jié)電動機在各分頻子頻率下的運行時間，有效提高了離散分級變頻軟起技術的綜合性能。這種具有自適應切換效果的高轉矩軟起動器的提出，對于需要重載起動或者恒負載起動而又不需要調速的工業(yè)場合具有重要的意義，而且能夠促進晶閘管軟起動器的智能化和多功能化發(fā)展