MATLAB基于软启动器的异步交流电机系统设计(3)
1.3 三相异步电动机原理
当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于导子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。
1.4 异步交流电机的启动
电动机的启动就是将它开动起来。电动机接通电源后开始转动。转速逐渐增高，直到正常转速。这一段过程称为启动过程。启动过程的时间一般为几秒钟。笼型异步电动机在启动时有两个特点:一是启动电流很大，一般为额定电流的4~7倍;二是启动转距较小。由于电动机的启动电流很大，会使线路电压降低很多，引起电网电压较大的波动，影响电网上其他电气设备的正常运行。为了保证电动机安全可靠运行，三相异步电动机的启动方式有直接启动（即全压启动）和减压启动（即降压启动）两种。
（1） 直接启动（全压启动）
直接启动即将电动机直接接到电网上启动。直接启动是小型笼型异步电动机常用的一种启动方式，它所用的设备简单、价格便宜、启动时间短、启动方式可靠，在变压器负载允许的情况下应优先选用。工频直接启动控制柜就是用于控制小型三相电机的设备，结构线路简单，价位合理。
（2） 减压启动（降压启动）
利用启动设备将电源电压适当降低，然后加在电动机的定子绕组上启动，以限制启动电流，等到电动机转速升到正常转速时.再将电动机的电压恢复到额定值。这种启动方法称为减压启动，常用于较大容量的电动机在空载或轻载情况下启动。常用的减压启动方法有星形一三角形降压启动、自耦变压器降压启动，星三角控制柜和自耦降压控制柜就是用于控制大型电动机（功率18.5KW以上建议采用降压控制柜）。
2 软启动器基础
2.1 软启动器的定义及原理概述
软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的电机控制装备。实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值、启动时间等。
软启动简单说的就是启动电压由0开始逐渐升高到工作电压，另一方法是文持启动电流不变．而不象传统的方法直接加上高电压，系统电流变化很大。电机软启动的由来一定是从电动机的“硬启动”而来。硬启动就是直接启动了，硬启动(直接启动)的启动电流是电机额定电流的多少倍呢?是3~5倍，甚至6倍。直接启动(硬启动)时，这种超过了电机额定电流的情况．给电机本身的制作工艺、结构都带来了许多受到制约的问题。现在的软启动有两种做法，一种是采用专门的软启动器实现软启动；一种是采用变频器控制实现软启动。而传统的软启动的老办法已经很少有人在用了。软启动器以体积小．转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星一角等启动器的趋势。
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