[发明专利]一种电机启动控制方法

说明书

本发明提供一种三角形连接异步电动机启动控制方法，本发明采用永磁真空断路器分别将三角形连接异步电动机的三相投入电网的启动控制方法。所属方法包括：设计永磁真空断路器分相投入控制系统，通过对电网相位的实时检测，在最佳相位处分别将三角形连接异步电动机的三相投入电网，相较于三角形连接异步电动机三相同时投入电网的电机启动控制方法，本发明使电动机启动时产生的瞬态冲击电流得到抑制，延长电机使用寿命，降低电机启动对电网电能质量的影响。

技术领域

本发明涉及煤矿开采设备的电气工程领域，具体提供一种三角形连接异步电动机分相投入电网的电机启动控制方法。

背景技术

永磁真空断路器在隔爆型变电站低压侧广泛应用且控制井下三角形连接异步电动机的开断，电动机启动过程中产生的瞬态冲击电流会使电动机定转子发热量增加，破坏电机绝缘，影响电网电能质量。三角形连接异步电动机启动时，利用永磁真空断路器先将电机B、C两相同时投入电网，再将电机A相投入电网的控制方法，简化了控制过程与计算量，相较于利用永磁真空断路器将电机三相同时投入电网，分相投入可以更好地抑制电动机启动时的瞬态冲击电流，降低对电网电能质量的影响。

发明内容

本发明是提供一种三角形连接异步电动机投入电网的启动控制方法，主要解决三角形连接异步电动机启动时产生的瞬态冲击电流的问题。采用永磁真空断路器分相投入三角形连接异步电动机的控制方法，在电动机转速为零的条件下，利用永磁真空断路器先将三角形连接异步电动机B、C两相投入电网，再将A相投入电网的电机启动方法，其技术内容包括：

针对永磁真空断路器自身的性价比高、永磁机构操作简单、灭弧能力强等优点，考虑三角形连接异步电动机启动时转速为零的初始条件，运用分相投入控制策略，建立分相投入时异步电动机瞬态过程的两相不对称与三相对称的数学模型。解析计算出分相投入控制策略下，三角形连接异步电动机首两相同时投入时与第三相投入时定子电流时域表达式与合闸相位的关系，结合电机参数确定的最佳合闸相位，抑制三角形连接异步电动机投入电网过程中产生的瞬态冲击电流。其技术内容包括：

步骤一、建立B、C相同时投入三角形连接异步电动机电压方程，其过程为：

步骤a、在三角形连接异步电动机B、C两相同时投入的情况下，定子侧电流电压关系式为：

式中i_a、i_b、i_c分别代表三角形连接异步电动机定子侧A、B、C相的电流，I_B代表电网侧B相电流，u_a、u_b、u_c分别表示三角形连接异步电动机A相、B相、C相电压。

步骤b、经恒幅值变换建立三角形连接异步电动机在αβ0坐标系下的电压方程：

式中i_sα、i_sβ表示αβ0坐标轴下的三角形连接异步电动机定子电流，i_rα＇、i_rβ＇表示αβ0坐标轴下的三角形连接异步电动机转子电流在定子侧的归算值，u_sα、u_sβ表示αβ0坐标轴下的三角形连接异步电动机定子电压，R_s、R_r、L_s、L_r分别为三角形连接异步电动机定、转子每相电阻与电感，L_m为互感；p为微分算子，ω_r为投入瞬间三角形连接异步电动机的转子角速度。

步骤c、式(1)、(2)联立，得定子侧电流的复频域表达式，其表示为：