三相异步电动机软启动装置设计(17)

论文

(2)各晶闸管的特性一致，对称触发，关断状态时，其阻抗为无穷大；导通状时压降为零；

(3)电机为理想电机，其定、转子绕组在空间产生正弦分布的磁通势；

(4)稳态运行时，电机的转速为常数。

由于主电路中没有中线，因此在工作时若要负载电流流通，至少要有两相构成通路。其中一相是正向晶闸管导通，另一相则是反向晶闸管导通。为了保证在电路起始工作时有两个晶闸管同时导通，以及在感性负载与控制角较小时仍能保证不同相的两个晶闸管同时导通，本系统采用了能够产生大于60°的双窄脉冲的触发电路。

要实现异步电动机的平稳起动，需要控制电机的输入电压，使其按照某种曲线由小到大逐渐上升。通过按照一定时序调整六个晶闸管的触发角就可以实现该目标。该电路的调压实质是对电源电压进行斩波。电机获得的电压是非正弦的，但是每相电压的正负半周是对称的。晶闸管任意一相的电压波形如图2-7所示，其中电网电压的波形是完整的正弦波， 是晶闸管的触发角， 是负载的功率因数角(也叫晶闸管的续流角)， 是晶闸管的导通角。

由图2-7可以很容易地推导出触发角 ，功率因数角 以及导通角 之间的关系： 公式

(2-15)

图2-7 任意相晶闸管的工作波形

其中晶闸管的输出电压是介于导通角 之间的波形。通过改变导通角 的大小，就可以改变晶闸管的输出电压，从而改变了电机的输入电压。由式(2-15)可以得知，导通角 与触发角 、功率因数角 都有关。对于恒定的负载而言，功率因数角 是常量，导通角 仅仅与触发角 有关。此时，只要改变晶闸管触发角 就可以改变晶闸管的输出电压。但是对于异步电动机而言，功率因数角 是个变量，并且是电机转速的函数。在电机起动过程中，随着转速逐渐变大，功率因数角 也在不断变化。因此，改变晶闸管触发角 的同时也要兼顾功率因数角 的变化情况。只有这样，才能实现异步电动机的输入电压按照预定规律变化的要求。