基层雷达站电机稳压限流装置研究

摘 要：基层雷达站夜间电压变化大，电能质量差，雷达电机易损坏。采用可变电抗式软起动器进行电机起动和运行，可有效地降低电动机的起动电流以保护设备。建立以可变电抗器为基础的软起动器数学模型，分析晶闸管导通角与电机电流之间的关系。选择合适的导通角，可以调整成合适的电抗器电感值，从而达到保护电动机的目的。

关键词：基层雷达站 电机稳压装置 可变电抗器 软起动器

中图分类号：TM47 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-127-03

基层雷达站多位于配电网末端，线路较长，电压降落严重。配电变压器容量较小，安装位置分散，分布极不均匀，而且用户就地无功补偿很少，一般靠配网变电站进行集中补偿。但是在夜间，农网负荷大幅度减小，末端供电电压会大幅度升高，严重影响雷达电机设备寿命。因而调节雷达电机的运行电压有十分重要的实践意义。

直接起动雷达用鼠笼式电动机时，产生的起动电流数值为额定电流的5-7倍，过高的电流会加速电机绕组的老化，同时，过大的起动转矩会加重机器磨损程度，更有甚者会导致设备的严重损坏。根据《钢铁企业电力设计手册》和《工业与民用配电设计手册》的相关规范可知，电机频繁起动时不应低于系统标称电压的90%，不频繁起动时，不宜低于系统标称电压的85%，起动功率大于7.5kW的鼠笼式电机不应直接起动。因而，研制具有抑制起动电压骤降和电流骤升功能的软起动器，具一定的应用价值。

1 软起动器的结构

图1为软起动器工作原理图。电机起动前，需要关上刀熔开关QK+FU。DSP控制器正常工作后，发出经过放大的控制信号，驱动接触器KM1闭合，将感应电机和软起动器连接到主电路。

2 电机软起动器的工作原理

2.1阻抗变换原理

变压器具有阻抗变换功能，可以将变压器二次阻抗变换到一次侧。通过DSP控制器发出信号，改变二次侧阻抗值，最终可改变与电机串联的可控电抗器的阻抗，从而在起动过程中，调节雷达用电机的起动电压，实现电动机软起动。

2.2 可变电抗器的等效模型

可变电抗器的等效电路图如图2所示，Z1为雷达用电机的等效阻抗，Z2为变压器二次阻抗。

3 电机软起动器的数学模型

4.2.2 软起动器起动

对同样的电机模型采用软起动器起动。电流波形如图6所示。由图6可知：使用软起动器后，起动电流显著降低，幅值约为50A，起动时间延长至0.75s。起动过程冲击减小。

比较仿真结果，得到：使用软起动器起动雷达用电机，可有效降低起动电流，减轻对设备的冲击。

5 结语

建立了软起动器的数学模型，分析了晶闸管导通角与电机电流之间的关系，得出了晶闸管导通角与电机电流的数学解析表达式。根据感应电机容量，选择与之相适应的导通角，仿真验证之后，就可以起到稳定电机起动电压的作用，达到了保护电动机和设备的目的。

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