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交-交变频技术实现感应电机的重载起动

时间:2007-1-20栏目:自动化论文

起时定时时刻的方波信号,使移相控制装置向晶闸管发出的触发脉冲信号在电源电压的每个周期内均能重复出现。因此,这一方波信号的频率应与电源频率相同。所以,一般将此方波信号称为同步信号。此外,同步信号的另一作用是微机利用它的状态来进行判相定管,决定是某相的上管或下管工作与否。 
取A相电压经同步变压器降压后,进入RC移相电路形成滞后30度的正弦电压,由三级管将正弦波形成方波,再经光电隔离、反相及输出电路,在输出端得到同步脉冲信号。 
4.6 零电流检测电路 
不论是电压型还是电流型控制的无环流交-交变频器,正反组变流器的换向都必须处于零电流状态,此时两组变流器的触发脉冲都被封锁。因此,实际的零电流一定要准确可靠的检测出来,这关系到换相的死区长短,以及换相的可靠性。 
检测方法 检测负载电流的方法常用的有两种:LEM电流传感器和检测和晶闸管端电压法。用LEM电流传感器检测负载电流,可将主电路与控制电路完全隔离,且检测电路结构简单。但由于换相等原因,负载电流含有丰富的电流谐波,给电流检测、尤其是过零点检测带来了一定困难。LEM传感器输出信号经滤波、整形后,会产生伪过零点,使控制系统出现误动作。由于晶闸管导通时其端电压为管压降,近似等于零,而阻断时端电压等于其所接交流电压(电网线电压或相电压)。同时检测变频器主电路中每一相上的六个晶闸管,如有一管导通说明此相有电流。如六管全关断则说明此相无电流,也就是电流过零点。这种方法直接检测零电流,不需要对电流波形进行整形,其输出信号完全对应着电流波形中的零电流,使检测电路更加准确、可靠。图4为零电流检测电路。 
5 出现的问题及解决方法 
交-交变频电路的输出电压是由若干段电网电压拼接而成的。当输出频率升高时,输出电压一个周期内电网电压的段数就减少,所含谐波分量就要增加。这种输出电压的波形畸变是限制输出频率提高的主要因数之一。所以最高输出频率不高于电网频率的1/3-1/2。但由于我们主要用于起动,一旦速度达到了1/3全速,可以控制相应的晶闸管,使它们切换到软起动,软起动方式仍由本装置实现。在软起动的作用下完成起动结束。因为此时电压相对较小,切换的过程中,不会有很大的冲击电流。 
由于采用无环流控制方式,有换流死区,所以输出波形有一点畸变。可以采用快速的,比较好的零电流检测方法来减小死区时间。 
6 结束语 
传统起动方式将逐渐被可控硅软起动所取代,然而软起动却不能很好解决感应电机的重载起动,因而给出了一种实用的交-交变频起动方式来解决这个问题。由于目前采用交-交变频技术成本相对过高,同时由于国内的研究开发相对滞后,致使该技术还主要限于大型矿井的关键设备。但随着这一技术相对成本的不断降低,人们

节能意识的不断深入,该技术在矿井中的应用必将迎来一个全新的时期,同时在应用范围上也将扩大,并有待开发和完善。 
参考文献 
[1] 电动机降压起动器的选择与分析 凌浩 2000.12 vol.20 P66 
[2] 交流异步电动机的软起动与保护探讨 何友全 矿山机械 2000.5 
[3] 陈伯时,陈敏逊, 交流调速系统,机械工业出版社,1997 
[4] 交-交无环流变频器-异步电机的牵引和再生制动 北方交通大学学报 梁晖 1995.9 vol.19 NO.3 
[5] 交-交变频调速技术在矿井中的应用 冯立杰 中州煤炭 1997.2 p24-25 


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