[发明专利]一种感应电动机软起动的控制方法及控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及感应电动机软起动技术领域，更具体地说，涉及一种感应电动机软起动的控制方法及控制装置。

背景技术

根据感应电动机的运行特性，感应电动机在额定电压下起动时，起动电流很大而起动转矩不大。为了减少感应电动机起动时过大电流对电机的电磁和机械冲击以及对电网的干扰，必须将感应电动机的起动电流限制在一定范围内。一般采用降低起动电压的方式降低起动电流，目前常用的方法有定子回路串阻抗起动、Y-△起动、自耦变压器起动、三相反并联晶闸管交流调压电路起动等，由于三相反并联晶闸管交流调压电路结构简单、控制方便、成本低廉，因此得到广泛的应用。三相反并联晶闸管交流调压电路利用控制晶闸管的触发角α，通过连续调节三相反并联晶闸管交流调压电路输出的平均电压来限制起动电流，从而实现感应电动机的软起动。

但是，三相反并联晶闸管交流调压电路由于输出的频率仍为工频，即该类型起动器只能降压不能降频，因此，当三相反并联晶闸管交流调压电路输出的平均电压降低时，感应电动机的气隙磁通也随之降低，与气隙磁通成正比的起动转矩也降低。所以这种降压起动方法在降低起动电流的同时也降低了起动转矩，导致感应电动机的起动时间长且不能带负载起动，限制了该类型起动器的应用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种感应电动机软起动的控制方法及控制装置，以使三相反并联晶闸管交流调压电路对感应电动机的控制同时实现降压和降频，扩大该类型起动器的应用范围。

一种感应电动机软起动的控制方法，应用于三相反并联晶闸管交流调压控制电路，所述三相反并联晶闸管交流调压控制电路包括：分别与感应电动机连接的三条交流调压控制支路，每一条所述交流调压控制支路均包括反并联连接的两个晶闸管；所述控制方法包括：

采用离散频率控制方式使所述感应电动机在低频下起动；

每当所述感应电动机的起动电流小于额定电流时，就逐渐减小离散频率与工频关系式f（H_Z）=50H_Z/K中的K值，以逐渐增加所述离散频率，其中，工频为50H_Z，K为正整数；

当所述离散频率达到所述工频的一半后，控制所述感应电动机切换到所述工频下运行。

优选的，在所述三相反并联晶闸管交流调压控制电路中，相邻两晶闸管导通时刻相隔的半波数与所述工频和所述离散频率的比值满足关系式N=2/3（K-1），其中，N为相邻两晶闸管导通时刻相隔的半波数，K为所述工频和所述离散频率的比值，N和K均为正整数。

优选的，当所述工频和所述离散频率的比值K≠3m+1时，第一相晶闸管和第二相晶闸管导通时刻相隔的半波数与所述第二相晶闸管和第三相晶闸管导通时刻相隔的半波数相差一个半波，其中，m为正整数，所述第二相晶闸管分别与所述第一相晶闸管、所述第三相晶闸管相邻。

一种感应电动机软起动的控制装置，应用于三相反并联晶闸管交流调压控制电路，所述三相反并联晶闸管交流调压控制电路包括：分别与感应电动机连接的三条交流调压控制支路，每一条所述交流调压控制支路均包括反并联连接的两个晶闸管；所述控制装置包括：

起动单元，用于采用离散频率控制方式使所述感应电动机在低频下起动；

频率增加单元，用于每当所述感应电动机的起动电流小于额定电流时，就逐渐减小离散频率与工频关系式f（H_Z）=50H_Z/K中的K值，以逐渐增加所述离散频率，其中，工频为50H_Z，K为正整数；

控制单元，用于当所述离散频率达到所述工频的一半后，控制所述感应电动机切换到所述工频下运行。

优选的，在所述三相反并联晶闸管交流调压控制电路中，相邻两晶闸管导通时刻相隔的半波数与所述工频和所述离散频率的比值满足关系式N=2/3（K-1），其中，N为相邻两晶闸管导通时刻相隔的半波数，K为所述工频和所述离散频率的比值，N和K均为正整数。

优选的，当所述工频和所述离散频率的比值K≠3m+1时，第一相晶闸管和第二相晶闸管导通时刻相隔的半波数与所述第二相晶闸管和第三相晶闸管导通时刻相隔的半波数相差一个半波，其中，m为正整数，所述第二相晶闸管分别与所述第一相晶闸管、所述第三相晶闸管相邻。