基于Simulink的滑模軟起動器仿真研究

摘要：提出了一種滑模軟起動裝置，構建了斜坡起動、限流起動、轉矩控制起動和分級變頻起動四種軟起動模型。通過滑模控制，使軟起動裝置能夠滿足在不同工作場合下電動機的起動要求，進而擴大軟起動裝置的使用范圍。在Matlab／Simulink環境下對該軟起動控制裝置進行建模仿真。
關鍵詞：滑模；軟起動器；Simulink；斜坡起動；限流起動；轉矩控制起動；分級變頻起動

0 引言
不同的電機軟起動方式具有各異的特性。斜坡起動、限流起動解決電機起動過程產生的過大沖擊電流，這種起動方式適合于輕載電機起動；轉矩控制起動、分級變頻起動可以解決使用降壓起動帶來的起動轉矩過小的問題，適用于重載的電機起動。構建適應不同工作場合需
要的電動機滑模軟起動控制器具有工程應用價值。滑模軟起動裝置集斜坡起動、限流起動、轉矩控制起動、分級變頻起動等方式于一體，通過改變對交流模塊輸入的晶閘管導通脈沖選擇電動機的軟起動方式，進而擴大軟起動裝置的使用范圍。本文在Matlab／Simulink環境下對滑模軟起動進行了建模仿真研究。

1 軟起動器的控制系統結構
1．1 仿真系統建模
在Mafiab／Simulink環境中，建立一個軟起動器的模型，其綜合了斜坡軟起動、限流軟起動、轉矩控制軟起動及分級變頻軟起動這幾種軟起動方式。并且使該軟啟動器實現能夠讓用戶根據需要，選擇一種適合用于電機軟起動的方式進行起動。圖1是基于Simulink的系統仿真
框圖。在仿真系統中，主要包括了滑模軟起動控制、交流調壓、電機和電氣測量模塊等單元。

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