基于Matlab/Simulink的滑模軟起動器仿真研究

　　轉(zhuǎn)矩控制起動是控制電動機的起動轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，并根據(jù)起動轉(zhuǎn)矩變化計算晶閘管的導(dǎo)通角進而控制電機的輸入電壓，使電機的轉(zhuǎn)矩滿足電動機使用要求。圖8是轉(zhuǎn)矩控制軟起動alpha角計算子模塊。

　　轉(zhuǎn)矩控制軟起動的優(yōu)點是起動平滑、柔性好，對拖動系統(tǒng)有利，同時減少對電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的負載起動方式。

　　2.4 分級變頻軟起動

　　分級變頻(離散頻率法)就是使傳統(tǒng)軟起動器輸出電壓的頻率從一個較低的值開始，分級上升，最后達到50Hz。分級變頻雖然可以實現(xiàn)變頻，但不能使頻率連續(xù)地變化，只能使頻率分級變化，而且各級頻率都是50Hz的n分之一(即50Hz的分頻)，實現(xiàn)較高起動轉(zhuǎn)矩。圖9是分級變頻軟起動導(dǎo)通角alpha的計算子模塊。在低頻起動過程中，為保持電機的主磁通不變，要相應(yīng)地降低定子電壓，通過計算得到電機在F/2、F/4、F/5、F/7的導(dǎo)通角alpha的大小，在頻率達到50Hz后，導(dǎo)通角緩慢減小到0，使電動機上的電壓達到額定電壓，完成軟起動。

　　分級變頻起動能有效提高電動機起動轉(zhuǎn)矩，可使電動機在重負載的情況下平滑起動。

　　3 仿真結(jié)果分析

　　在matlab/simulink仿真環(huán)境中，通過對圖1中軟起動方式的選擇，對斜坡控制、限流控制、轉(zhuǎn)矩控制和分級變頻控制進行仿真。分別得到四種軟起動的定子有效電流、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的波形圖。

　　電機參數(shù)為10kW、220V、50Hz，極對數(shù)為2，定、轉(zhuǎn)子端的標么值參數(shù)分別為：Rs=0.0401Ω;Rr=0.0377Ω;Ls=Lr=1.0349Ω。

　　通過對仿真結(jié)果的分析可以到處結(jié)論：斜坡起動是一種開環(huán)的起動控制方式，能夠降低電機的起動電流，起動轉(zhuǎn)矩不高，操作簡單;限流軟起動是采用電流的閉環(huán)控制，能夠很好地限制電機的起動電流，但是起動時間較長，起動轉(zhuǎn)矩不高;轉(zhuǎn)矩控制軟起動轉(zhuǎn)矩能夠平滑地上升，降低轉(zhuǎn)矩突變給拖動系統(tǒng)造成的影響，是很好的負載起動;分級變頻起動能夠限制電動機的起動電流，起動轉(zhuǎn)矩大，是一種有效的高轉(zhuǎn)矩起動方法，適用于大負載的電機起動。

　　4 結(jié)論

　　滑模軟起動器是綜合了多種軟起動方式的軟起動裝置，通過滑模控制對軟起動方式進行選擇，實現(xiàn)多種軟起動，擴大了軟起動裝置的應(yīng)用范圍，提高了軟起動裝置的實用性，具有很大實用價值。