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该课题设计目的是为了给大功率三相交流异步电动机软启动产品开发做一个前瞻性的研究,并提出一种新的软启动技术.该文主要讨论了三相晶闸管调压软启动、分级变频软启动和两相变频调压软启动三种软启动技术.该文首先阐述晶闸管出现前交流异步电动机的传统启动技术.其次,该文详细阐述了三相晶闸管调压软启动和分级变频软启动的原理,并对其谐波电压进行分析.再次,该文提出了一种新的交流电机软启动技术——两相变频调压软启动,并对其谐波电压进行分析.最后,将两相变频调压软启动与三相晶闸管调压软启动和分级变频软启动进行了详细的对比分析,归纳总结目前软启动技术的特性,指出目前软启动产品开发应考虑的因素.在对三种软启动技术谐波影响分析中,首先根据傅立叶级数计算它们的各次谐波电压,利用对称分量法计算各次谐波电压的正序和负序分量.然后,利用Matlab/simulink工具箱建立电机模型,对计算结果进行仿真,直观的观察谐波对电流和磁通的影响.1、各次谐波电压分析:①经过计算分析,三相晶闸管调压电子软启动五次谐波电压占基波电压的43﹪,七次谐波电压占基波电压的22﹪.②分级变频软启动含有各次谐波电压的负序分量,基波负序电压分量占基波电压的百分比为27.1﹪,五次谐波正序电压分量占基波电压的百分比为11.6﹪.七次谐波正序电压分量占基波电压的百分比为1.9﹪,此外,各次谐波负序电压分量的含量也较大.③两相变频调压软启动也含有各次谐波负序电压分量,基波负序电压分量占基波正序电压分量的65.2﹪,五次谐波正序电压分量为基波正序电压分量的74.7﹪,七次谐波正序电压分量占基波正序电压分量的32.3﹪.2、磁通及转矩分析:①经过对三种软启动各次谐波的仿真分析可知,三相晶闸管电子软启动磁通轨迹为圆,三相电流平衡,转矩波动幅度不超过18.8﹪的额定转矩.②分级变频软启动三相电流不平衡,A相电流幅值近似为B、C相电流幅值的0.59倍,不平衡度达41﹪.磁通轨迹为近似圆形,在第三象限沿直线方向.最大转矩为最小转矩的2.25倍,波动范围为55.6﹪的额定转矩.③两相变频调压软启动电流不平衡性更大,A相电流为B、C相电流的0.36倍,不平衡度达64﹪.磁通轨迹幅值波动也大,最大幅值为最小幅值的3.75倍,磁通轨迹已经发生畸变,不再是圆形轨迹.在相同电流下,分级变频软启动最大转矩为三相晶闸管调压软启动的17.5倍,两相变频调压软启动最大转矩为三相晶闸管调压软启动的13倍.通过比较分析,三相晶闸管调压电子软启动有着较好的磁通轨迹和较小的谐波影响,但是其产生的电磁转矩较小.分级变频软启动磁通轨迹相对三相晶闸管电子软启动来说较差,但是其可获得较大的电磁转矩.而两相变频调压软启动在的谐波含量最大,虽然也能产生较大的电磁转矩,但是其波动范围太大,有待进一步研究.