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(gòu)建了斜坡起動、限流起動、轉(zhuǎn)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(huán)境下對該軟起動控制裝置進行建模仿真。
關(guān)鍵詞：滑模；軟起動器；Simulink；斜坡起動；限流起動；轉(zhuǎn)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(chǎn)生的過大沖擊電流，這種起動方式適合于輕載電機起動；轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩過小的問題，適用于重載的電機起動。構(gòu)建適應(yīng)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(yīng)用價值。滑模軟起動裝置集斜坡起動、限流起動、轉(zhuǎn)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(dǎo)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(huán)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(tǒng)結(jié)構(gòu)
1．1 仿真系統(tǒng)建模
在Mafiab／Simulink環(huán)境中，建立一個軟起動器的模型，其綜合了斜坡軟起動、限流軟起動、轉(zhuǎn)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(xiàn)能夠讓用戶根據(jù)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(tǒng)仿真
框圖。在仿真系統(tǒng)中，主要包括了滑模軟起動控制、交流調(diào)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。