Conception d'un démarreur progressif pour moteur asynchrone triphasé
Au cours des trois dernières décennies, avec le développement de la technologie de l'électronique de puissance, il est devenu possible de commuter sans arc et d'ajuster en permanence le courant. Les dispositifs de commutation à semi-conducteurs de puissance présentent les caractéristiques suivantes: absence d'usure, longue durée de vie et faible consommation d'énergie. Combiné à la théorie de contrôle moderne et à la technologie de contrôle de micro-ordinateur, il fournit une nouvelle idée pour réaliser un démarrage en douceur du moteur. Pour rompre avec la méthode de démarrage traditionnelle, il est indissociable du développement de la technologie de l'électronique de puissance et de la technologie de contrôle informatique. Les démarreurs progressifs actuellement produits sur le marché sont principalement des thyristors mécaniques et trois thyristors parallèles opposés. Le démarreur mécanique est une méthode de démarrage largement utilisée, mais il s’agit d’un démarrage par étapes qui générera un courant d’appel secondaire. Le courant de démarrage est toujours 3 à 4 fois plus élevé que le courant nominal, et son volume, son niveau de bruit et son coût de maintenance sont élevés. Élevé, incapable de s'adapter aux environnements difficiles et à de nombreux autres inconvénients.
À l’heure actuelle, dans les pays étrangers, les produits de démarrage progressif dans les pays développés sont principalement des dispositifs à démarrage progressif à semi-conducteurs - des démarreurs progressifs pour thyristors et des inverseurs servant également de démarreurs progressifs. Lorsque le processus de production répond aux exigences de la régulation de la vitesse, le dispositif de conversion de fréquence est adopté. Dans les cas où la régulation de vitesse n'est pas requise, le démarrage progressif à thyristor est généralement utilisé lorsque la charge de démarrage est faible. Le démarrage progressif à fréquence variable est utilisé uniquement lorsque la charge est lourde ou que la puissance de la charge est particulièrement importante. Le démarreur progressif à thyristors est le produit principal du démarrage progressif dans les pays développés. Toutes les entreprises électriques réputées possèdent leur propre marque de démarreur progressif à thyristor, qui possède ses propres caractéristiques. Par exemple, le démarreur progressif à moteur intelligent ASTAT de GE; Le démarreur progressif à moteur PST, série PSTB d'ABB; Démarreur progressif ATS46 de Schneider; Le démarreur progressif 3RW22SIKOSTART de la société allemande SIEMENS, etc. Actuellement, la recherche à l'étranger sur le circuit de régulation de la tension alternative triphasée à thyristors a été développée du mode de contrôle en boucle ouverte et en boucle fermée à la mise en place du courant du moteur de commande jusqu'à l'établissement d'un modèle mathématique relativement précis et pratique permettant de en courant alternatif triphasé. La méthode de contrôle de la charge du moteur améliore les performances de la charge du circuit de régulation de la tension alternative triphasée [3]. D'autre part, avec le développement de la technologie de l'électronique de puissance, les moteurs asynchrones deviennent de plus en plus fiables, pratiques et miniaturisés.
Le démarreur progressif est essentiellement un régulateur de tension continue permettant un démarrage progressif, un arrêt progressif, une surveillance en temps réel et diverses fonctions de protection. Afin de garantir un fonctionnement sûr et fiable du système, la puissante fonction de contrôle du micro-ordinateur monopuce peut être pleinement utilisée. Le circuit de contrôle principal surveille les composants clés du système et les paramètres clés tels que la surtension, la sous-tension, la surintensité, la surcharge, etc. en temps réel. Grâce à l'application de la technologie de régulation de tension numérique PWM CC et à l'utilisation d'un micro-ordinateur monopuce hautes performances en tant que cœur de commande du système, le démarreur progressif peut présenter les avantages suivants: contrôle rapide et précis, réactivité rapide, fonctionnement stable et fiabilité. Lorsque le moteur asynchrone triphasé ne convient pas au démarrage direct, il peut être envisagé d'utiliser la résistance de série du stator ou le démarrage du réacteur en série, démarrage Y- △, démarrage abaissement de l'autotransformateur, démarrage de la résistance de la chaîne du rotor, démarrage progressif du thyristor électronique conversion de fréquence démarrage progressif, régulation de la tension de l'onduleur biphasé et démarrage progressif.
1. Analyse du processus de démarrage du moteur asynchrone triphasé
Pour étudier la relation entre la tension, le courant, le couple et d’autres variables lors du démarrage d’un moteur asynchrone triphasé, puis pour analyser la relation entre le courant, le couple de démarrage et la tension appliquée du moteur asynchrone, il est nécessaire modèle mathématique du moteur. Pour le démarrage en douceur du moteur, un modèle mathématique basé sur le circuit équivalent à paramètre groupé est souvent utilisé. Sous l’idée de ne pas modifier la quantité physique dans l’enroulement de stator du moteur asynchrone et les performances électromagnétiques du moteur asynchrone, la fréquence, le nombre de phases et le numéro de connexion en série effectif de chaque phase du moteur asynchrone sont calculés comme suit: le stator et le stator à travers le calcul de la fréquence et du bobinage. Comme les enroulements, le circuit équivalent du moteur asynchrone peut être déduit des équations de base réduites.
2, la conception du circuit principal
2.1 circuit principal
2.2 Circuit de protection thyristor
(1) protection contre les surintensités
(2) protection contre les surtensions
3, conception de boucle de détection de tension
3.1 Détection du signal synchrone
3.2 boucle de rétroaction de tension
4, conception du circuit de détection de courant
4.1 boucle de rétroaction actuelle
4.2 circuit de protection contre les surintensités
5. Conclusion
Sur la base de la recherche sur les démarreurs progressifs en Suisse et à l’étranger, les principales recherches portent sur la conception matérielle du système de démarrage progressif à thyristors à décalage de phase alternatif régulant la tension du moteur à induction. En raison du démarrage progressif traditionnel, il existe des inconvénients tels qu'un effet de compression inefficace, une consommation d'énergie élevée, un contact mécanique ou une incapacité à ajuster la tension en douceur. Dans cet article, le démarreur progressif produit par la combinaison étroite de la technologie des puces de commande haute performance et de la technologie de l'électronique de puissance peut permettre une mise en œuvre plus flexible du démarrage progressif. Pour répondre aux exigences du couple de démarrage du moteur asynchrone et pour réduire le courant de démarrage, le moteur peut être démarré de manière régulière et fiable.
