基于Simulink的滑模软起动器仿真研究

摘要：提出了一种滑模软起动装置，构建了斜坡起动、限流起动、转矩控制起动和分级变频起动四种软起动模型。通过滑模控制，使软起动装置能够满足在不同工作场合下电动机的起动要求，进而扩大软起动装置的使用范围。在Matlab／Simulink环境下对该软起动控制装置进行建模仿真。
关键词：滑模；软起动器；Simulink；斜坡起动；限流起动；转矩控制起动；分级变频起动

0 引言
不同的电机软起动方式具有各异的特性。斜坡起动、限流起动解决电机起动过程产生的过大冲击电流，这种起动方式适合于轻载电机起动；转矩控制起动、分级变频起动可以解决使用降压起动带来的起动转矩过小的问题，适用于重载的电机起动。构建适应不同工作场合需
要的电动机滑模软起动控制器具有工程应用价值。滑模软起动装置集斜坡起动、限流起动、转矩控制起动、分级变频起动等方式于一体，通过改变对交流模块输入的晶闸管导通脉冲选择电动机的软起动方式，进而扩大软起动装置的使用范围。本文在Matlab／Simulink环境下对滑模软起动进行了建模仿真研究。

1 软起动器的控制系统结构
1．1 仿真系统建模
在Mafiab／Simulink环境中，建立一个软起动器的模型，其综合了斜坡软起动、限流软起动、转矩控制软起动及分级变频软起动这几种软起动方式。并且使该软启动器实现能够让用户根据需要，选择一种适合用于电机软起动的方式进行起动。图1是基于Simulink的系统仿真
框图。在仿真系统中，主要包括了滑模软起动控制、交流调压、电机和电气测量模块等单元。

滑模软起动控制模块是由4个软起动子模块(four soft start)和软起动方式滑模选择模块(switch subsystem)组成。输入量有电机定子电流单相有效值RMS、电机A相输入的电压值Va与电流值Ia和同步电压。