2022年晶闸管软起动移相原理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 本文介绍了通用晶闸管软起动掌握器的工作原理,该工作原理即移相原理, 移相原理是目前全部晶闸管软起起动器共同采纳的掌握方式,其掌握方式下起动的电机起动电流较小,起动平稳且能够满意多种负载；1 引言三相沟通异步电动机由于结构简洁、价格低廉、 运行牢靠, 所以在各个行业得到广泛应用； 但其在直接起动时, 会产生过大的起动电流, 特殊是大功率电机,大 起动电流严峻冲击电网,引起电网供电质量下降,并影响其他设备的正常运行,并且起动转矩造成的机械冲击会降低电动机的寿命；电机和电 源之间串入软起动来解决此问题；所以起动过程中需要在随着电力电子技术的飞速进展,

2、 晶闸管软起动装置应运而生； 由于其体积小、结构紧凑,免爱护,安全牢靠；全智能掌握,功能齐全,菜单丰富；起动重复性好,爱护周全； 所以其正逐步取代传统的软起动方式,人物；成为软起动领域新的领军本文第一阐述晶闸管软起动的目前最普遍采纳的移相起动方式；2 系统概述 利用晶闸管的开关特性, 通过晶闸管的触发角来转变晶闸管的导通时间,从而掌握到晶闸管电机端的输出电压,达到掌握电机的起动特性； 当晶闸管的电机端电 压和输入端相同的时候即电机起动过程完毕后,就让沟通接触器（或断路 器）吸合（如图 1 所示意,即 QF2吸合）,短路全部的晶闸管,这时电动机将直 接连到电 网上；图 1 晶闸管软起动器主电路原

3、理图名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在图 1 中, QS为高压隔离开关, QF1、QF2为真空断路器 当电流小的时候,QF2有时候也采纳接触器）, SCR为（一般）晶闸管, M为中压电动 机； QF1伺 职主电路的通断, QF2伺职电力器件的旁路； 在 SCR软起动装置里, SCR共 6 组,每组含（依据电压的高低和可控硅的耐压值来确定m的值）个相串的 SCR；3 工作原理3.1 功率因数角由于电机为感性负载, 所以电流滞后电压； 当电压过零的时候, 电流并未过零,要推迟一段时间后才过零, 只有在电流过零的时候晶闸

4、管才关断；我们把电压过零点和电流过零点之间的这个角度称为功率因数角 （如图 2 所示）；图 2 触发角和导通角的关系 3.2 导通角和触发角（1）导通角和触发角当晶闸管工作时, 其输出电压的大小由晶闸管的导通角打算,而导通角又由 触发角和功率因数角共同打算；如图 2 所示, 为触发角, q 为导通角；几个角度之间的关系为 :q=- + （2）初始触发角初始触发角是给电机建立电流的必要条件,初始触发角一般在 40 到 60之间,此值依据不同的电机及不同的负载变化；3.3 相序及其检测（1）相序名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - -

5、- - 相序就是相位的次序,是沟通电的瞬时值从负值向正值变化经过零 值的依次次序；在晶闸管软起动中,相序检测极为重要,只有确定相序,才能发 出正确的触发脉冲掌握晶闸管的导通次序；（2）相序检测相序检测是在晶闸管导通前,触发脉冲发出前进行的；本系统通过对三相反并联晶闸管的管压降信号的判别来实现相序检测；设 A 相晶闸管的管压降信号为 Va, B 相晶闸管的管压降信号为 Vb ,C 相晶闸管的管压降信号为 Vc；在电压过零时,管压降为 0；管压降信号 Va、 Vb、Vc 严格遵守三相沟通电相序规律,信号的周期为 180 ,各相的相位差为 120 ；以 Va 为基准,当 Va开头有压降,此时开头计时

6、,如 60 后到来的信号是 Vc,120 后到来的信号是 Vb,就可判定为正相序；相反,当 Va 开头有压降,如 60 后到来的信号是 Vb,120 后到来的信号是 Vc,就可判定为逆相序；3.4 脉冲触发（1）触发同步为了能对主回路的输出电压 CR主电路具有相同频率的触发信号；在Ud进行精确的掌握, SCR必需接受与 S A、B、C三相电路中,正相晶闸管触发信号相位相差 120 ,反相晶闸管触发信号相位也相差120 ,而同一相中反并联的两个晶闸管的触发脉冲相位相差 隔 60掌握器发出一个触发脉冲；（2）触发脉宽180 ；宏观来看三相沟通调压电路,是每晶闸管的触发是有一个过程的,也就是晶闸管的

7、导通需要肯定的时 间,不是一触即通, 只有当晶闸管的阳极电流即主回路电流上升到晶闸管的擎住 电流 I L以 上时,管子才能导通,所以触发脉冲信号应有肯定的宽度才能保证被触发的晶闸管牢靠导通；例如：一般晶闸管的导通时间在 6 s 左右,故触发脉 冲的宽度至少在 6 s 以上,一般取 2050 s,对于大电感负载,由于电流上升较慢,触发脉冲宽度仍应加大, 否就脉冲终止时主回路电流仍未上升到晶闸管的擎任电流以上,就晶闸管又重新关断,所以脉冲宽度不应小于300 s,通常取 1ms,相当广 50Hz正弦波的 18 电角度；3.5 移相调压过程由于异步电动机是感性负载,从电力电子学中得到,当沟通调压电 路

8、带感性负载时, 只有当触发角 大于感性负载的功率因数角 时,才能起调 压的作用, 由于当 时,电流导通的时间将始终保持在 180 ,其情形和 = 时一样,相控不起任何调压作用,甚至在晶闸管触发脉冲不够宽的情形下,仍会显现只有一个方向的晶闸管在工作,负载上可能显现直流重量, 危害晶闸管名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的安全；因此在使用相控晶闸管电路时必需采纳宽脉冲触发或双窄脉冲触发,相范畴限制在 180 ；移晶闸管的输出电压为介于导通角q 间的波形,转变 q 角的大小,就可以调剂电机的输入电压；q 角与 角和 角都有

9、关,对于恒定的负载阻抗,q 角是常量,只要调整 角就可以转变晶闸管的输出电压,但电机的功率因数角是电机转速的函数, 在电机起动过程中, 随着转速的提升, 功率因数角在不断变化,因此,对晶闸管触发角的调整要兼顾 角的变化情形；只有这样,才能达到使电机输入电压按预定规律变化的目的；4 实现方案在软起动过程中, DSP以电流过零点为触发条件, DSP每检测到一次电流过零点就会发一次触发脉冲；第一依据电机的参数特性设定触发角 的初始值,在起动过程中, 触发角 不 断的前移, 直到移动到功率因数角 为止,此时触发角的值等于功率因数角； 这个时候发出的触发脉冲正好是在电流过零点处,也就是可晶闸管关断的时刻

10、；由于触发脉冲具有肯定宽度,可以连续到电流过零点以后, 所以此刻发出的触发脉冲会使晶闸管全压导通；晶闸管全压导通的时刻,也就是软起动过程终止的时候,此时就可以投切旁路真空接触器,来短接晶闸管；为了防止电流的二次冲击, 需要延时一段时间后停止发出触发脉冲,此时整个软起过程完全终止；5 实际掌握成效本文以功率因数角作为软起动的掌握依据,可以实时的跟踪电机的功率因数的变化, 依据功率因数的变化来调整触发角度；所以大部分晶闸管软起动掌握方式采纳此 移相掌握方式；本文所介绍的依据功率因数角移相的起动方式,在实际应用过程中很好的实现了电机的平滑起动,动产品；6 终止语为用户供应了中意的软起本文介绍了以功率因数角作为反馈信号来掌握电机的晶闸管移相起动方式,此掌握策略能更精确的判定出晶闸管的关断时刻,出触发脉冲来掌握电机的软起动过程；由此可以更精确的发名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页