基于Simulink的滑模軟起動(dòng)器仿真研究

摘要：提出了一種滑模軟起動(dòng)裝置，構(gòu)建了斜坡起動(dòng)、限流起動(dòng)、轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)和分級變頻起動(dòng)四種軟起動(dòng)模型。通過滑模控制，使軟起動(dòng)裝置能夠滿足在不同工作場合下電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求，進(jìn)而擴(kuò)大軟起動(dòng)裝置的使用范圍。在Matlab／Simulink環(huán)境下對該軟起動(dòng)控制裝置進(jìn)行建模仿真。
關(guān)鍵詞：滑模；軟起動(dòng)器；Simulink；斜坡起動(dòng)；限流起動(dòng)；轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)；分級變頻起動(dòng)

0 引言
不同的電機(jī)軟起動(dòng)方式具有各異的特性。斜坡起動(dòng)、限流起動(dòng)解決電機(jī)起動(dòng)過程產(chǎn)生的過大沖擊電流，這種起動(dòng)方式適合于輕載電機(jī)起動(dòng)；轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)、分級變頻起動(dòng)可以解決使用降壓起動(dòng)帶來的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小的問題，適用于重載的電機(jī)起動(dòng)。構(gòu)建適應(yīng)不同工作場合需
要的電動(dòng)機(jī)滑模軟起動(dòng)控制器具有工程應(yīng)用價(jià)值。滑模軟起動(dòng)裝置集斜坡起動(dòng)、限流起動(dòng)、轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)、分級變頻起動(dòng)等方式于一體，通過改變對交流模塊輸入的晶閘管導(dǎo)通脈沖選擇電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)方式，進(jìn)而擴(kuò)大軟起動(dòng)裝置的使用范圍。本文在Matlab／Simulink環(huán)境下對滑模軟起動(dòng)進(jìn)行了建模仿真研究。

1 軟起動(dòng)器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1．1 仿真系統(tǒng)建模
在Mafiab／Simulink環(huán)境中，建立一個(gè)軟起動(dòng)器的模型，其綜合了斜坡軟起動(dòng)、限流軟起動(dòng)、轉(zhuǎn)矩控制軟起動(dòng)及分級變頻軟起動(dòng)這幾種軟起動(dòng)方式。并且使該軟啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)能夠讓用戶根據(jù)需要，選擇一種適合用于電機(jī)軟起動(dòng)的方式進(jìn)行起動(dòng)。圖1是基于Simulink的系統(tǒng)仿真
框圖。在仿真系統(tǒng)中，主要包括了滑模軟起動(dòng)控制、交流調(diào)壓、電機(jī)和電氣測量模塊等單元。

滑模軟起動(dòng)控制模塊是由4個(gè)軟起動(dòng)子模塊(four soft start)和軟起動(dòng)方式滑模選擇模塊(switch subsystem)組成。輸入量有電機(jī)定子電流單相有效值RMS、電機(jī)A相輸入的電壓值Va與電流值Ia和同步電壓。