三相非同期モータ用ソフトスタータの設計

過去30年間に、パワーエレクトロニクス技術の発達により、アークなしでスイッチングして電流を連続的に調整することが可能になった。パワー半導体スイッチングデバイスは、摩耗がなく、寿命が長く、消費電力が低いという特長を持っています。現代の制御理論とマイクロコンピュータ制御技術を組み合わせることで、モータのソフトスタートを実現する新しいアイデアを提供します。伝統的な始動方法を打ち破るために、パワーエレクトロニクス技術とコンピュータ制御技術の開発から切り離すことはできません。市場で現在生産されているソフトスタータは、主に機械的な3つの対向する平行なサイリスタである。メカニカルスターターは広く使用されている始動方法ですが、2次突入電流を発生させる段階的な始動です。起動電流は依然として公称電流の3〜4倍であり、大容量、高騒音、メンテナンスコストがあります。高い、厳しい環境や他の多くの欠点に適応することができません。

現在、海外では、先進国のモーターソフトスタート製品は主にソリッドステートのソフトスタートデバイスであり、ソフトスタータとしても機能するサイリスタとインバータ用のソフトスタータです。製造プロセスが速度調整の要件を有する場合、周波数変換装置が採用される。速度調整の必要がない場合、サイリスタのソフトスタートは、一般に、起動負荷が軽い場合に使用されます。可変周波数ソフトスタートは、負荷が重い場合や負荷電力が特に大きい場合にのみ使用されます。サイリスタソフトスタータは先進国のソフトスタートの主流製品です。すべての有名な電気会社は独自の特性を持つサイリスタソフトスタートの独自のブランドを持っています。たとえば、GEのASTATインテリジェントモーターソフトスタータ、 ABBのPST、PSTBシリーズモーターソフトスターター; シュナイダーのATS46ソフトスターター; ドイツのSIEMENS社の3RW22SIKOSTARTソフトスタータなど。現在、サイリスタ三相交流電圧調整回路に関する海外の研究は、開ループおよび閉ループの制御電圧および制御モータ電流から、比較的正確で実用的な数学モデルの確立まで開発され、適切な3つの相交流電圧レギュレータ回路。モータ負荷制御方式は、三相交流電圧調整回路のモータ負荷性能をより良くする[3]。一方、パワーエレクトロニクス技術の発展に伴って、非同期モータは、より信頼性が高く、便利であり、小型化されつつある。

ソフトスタータは、基本的にソフトスタート、ソフトストップ、リアルタイムモニタリング、各種保護機能用のDC電圧レギュレータです。安全で確実なシステムの動作を保証するために、シングルチップマイクロコンピュータの強力な制御機能を十分に活用することができます。メイン制御回路は、システムの主要コンポーネントと、過電圧、不足電圧、過電流、過負荷などの主要パラメータをリアルタイムで監視します。デジタルDC PWM電圧調整技術の適用と、システムの制御コアとしての高性能シングルチップマイクロコンピュータの使用により、ソフトスタータは、迅速かつ正確な制御、高速応答、安定動作および信頼性の利点を有することができる。三相非同期モータが直接始動に適していない場合、ステータストリング抵抗または直列リアクトルの始動、Y-△始動、単巻変圧器の降圧始動、ローターストリング抵抗の始動、サイリスター電子ソフトスタート、ステップ周波数変換ソフトスタート、2相インバータ電圧調整、ソフトスタート。

1. 3相非同期モータの起動過程の解析

三相非同期モータの起動時における電圧、電流、トルク等の関係を調べ、非同期モータの起動トルクと印加電圧との関係を解析するためには、モーターの数学的モデル。モータのソフトスタートのために、集中定数等価回路に基づく数学的モデルがしばしば用いられる。非同期モータの固定子巻線の物理量と非同期モータの電磁性能を変えないことを前提として、非同期モータの各相の周波数、相数、実効直列接続数を計算する固定子と固定子との間に、周波数および巻線の計算を介して結合される。巻線と同様に、非同期モータの等価回路は、低減された基本式から導き出すことができる。

2、主回路設計

2.1メインループ回路

2.2サイリスタ保護回路

（1）過電流保護

（2）過電圧保護

3、電圧検出ループ設計

3.1同期信号検出

3.2電圧帰還ループ

4、電流検出回路設計

4.1電流フィードバックループ

4.2過電流保護回路

5。結論

内外のソフトスタータの研究を踏まえ、サイリスタ位相シフト型AC電圧制御誘導モータソフトスタートシステムのハードウェア設計に関する主な研究が行われている。伝統的な降圧始動のために、効果的でないバッキング効果、高エネルギー消費、機械的接触または電圧の円滑な調整ができないなどの欠点がある。この論文では、高性能制御チップ技術とパワーエレクトロニクス技術を緊密に組み合わせて製造されたソフトスタータは、より柔軟な降圧起動を実現することができます。非同期モータ起動トルク要件を満たし、起動電流を低減することを前提として、モータは円滑かつ確実に始動することができる。