基于模糊控制的三相异步电动机软启动研究

随着三相异步电动机的普及应用，针对其启动方式的研究屡见不鲜。在一段时期以来，国内外对于三相异步电动机软启动的研究文献有很多，为日后该系统的优化设计带来了诸多启示。本文就基于模糊控制的三相异步电动机软启动模式及其设计做以阐述，探讨三相异步电动机系统软、硬件保护单元模块的改进思路，以期为相关领域研究提供有益的借鉴。

【关键词】模糊控制 三相异步电动机 软启动

三相异步电动机在直接启动时，往往会使机体受到极大的电流冲击，易造成设备故障，或引起电网电压急剧下降，甚至会影响到网际中其它用电设备的运转，造成不可预估的损失。因此，为了改善这一状况，同时又能够保证三相异步电动机的性能稳定，提出了一种基于模糊控制的三相异步电动机软启动模拟方式的构建。实践证明，在模糊控制下的三相异步电动机软启动运行状况良好。

1 三相异步电动机软启动控制系统概述

电动机这一装备在工业生产领域较为常见，电动机软启动作为新一代的工业生产控制方式，以其极佳的启动性能被广泛应用在诸多生产领域，如煤炭开采、输送电环节、化工产业等。在实践过程中，三相异步电动机在启动时，该设备的瞬间转子电流激增，不仅会导致电网电压形成非正常波动，而且，还会造成同一电网中的用电设备运行失控或骤停。基于此，研究三相异步电动机软启动控制系统具备一定的实践意义。

1.1 探究三相异步电动机软启动模式的初衷

为了能够使三相异步电动机在启动的过程中的电流平稳释放，避免设备以及电网环境受到过大电流的冲击，则需要探寻到一种相对稳定的三项异步电动机启动系统。在过去的几十年当中，国内外相关领域的科研人员对于晶闸管软启动器进行了诸多研究，而且，每进行一个新的研究项目时，都会挖掘到新的信息，并将新成果、新技术付诸实践，取得了极佳的反馈效益。我国对于三相异步电动机软启动及其控制策略的研究较晚，但在社会生产需求的促动下，探究高效、合理、节能的三相异步电动机软启动装置极为必要。

1.2 构建模糊控制作用下的三相异步电动机软启动系统模型的意义

若想要令三相异步电动机启动系统的稳定性增强，则需要一种对过程参数变化不敏感的一种控制策略来与系统进行整合，以此来削弱非线性等因素对激增电流的干扰，进而顺利完成三相异步电动机的启动步骤。

2 基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的构建

从分析和研究中发现，电流偏差、电流变化率以及输出控制量在三相异步电动机启动的过程中处于波动变化的形态，从理论上来看，结合模糊控制策略以后，基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的稳定性较强。因此，我们可以在实践中，构建一种可以对输出电流进行有效控制的操作模型，即构建一套在模糊控制作用下的三相异步电动机软启动系统。

2.1 模糊控制的涵义

从概念上来看，模糊控制指的是采用由模糊数学语言来描述控制规则，进而操作某个具体系统正常运作的控制方法。通常情况下，将按照模糊控制规则组成的控制装备称为模糊控制系统。在实际的工程设计中，基于模糊控制的系统都较为繁杂，但对于专业化的技术人员而言，由于长期进行模拟操作或研究所积累下的实践经验较为丰富，则基于模糊控制下的系统控制较为便利。

2.2 在模糊控制影响下的三相异步电动机软启动系统设计

通过对模糊控制涵义的分析，了解到模糊控制的主要特征是无需考虑控制对象的复杂程度，仅仅依照技术人员所为系统制定的控制规则来执行便可。因此，对于三相异步电动机软启动过程而言，如若能够在事前设计好该系统的操作模式，则就可以完成这一项目的设计。设计结果表明，在模糊控制影响下的三相异步电动机软启动系统的稳定性较为良好。具体来看，在系统控制过程中，由模糊控制装置对输入量模糊处理，再进行合理化的推理，并且，进行相对科学化的决策，最终得出输出控制量。通过这样一个循环过程的执行，较好地控制了三相异步电动机晶体管的出发装置，进而改变了三相异步电动机启动装置的输入电压，缓解以往过于激烈的电流冲击，这便是软启动的整个设计和实现过程。从中可以清楚的发现，基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的控制效能极佳，能够在技术人员的管控下执行好电动机启动时的电流控制工作。

2.3 在模糊控制影响下的三相异步电动机软启动系统所采用的技术及性能

2.3.1 基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的技术整合

在构建基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统模型时，需要借助相关的技术来完善系统的性能。在模拟操作的过程中，技术的整合是循序渐进的，且随着社会整体产业技术的进步和市场需求的变化而发生变化。在研究三相异步电动机的软启动模式的过程中，经历了几个阶段，且每个阶段拟建系统所结合的相关技术不尽相同。从最初的研究状况来看，为了尽可能降低电动机启动时电流对于设备与电网电压的影响，则选择了较为简单且操作便捷的启动装置，令启动过程中的功率损耗降低。在经历了一段时期的发展以后，三相异步电动机启动系统的技术整合较为复杂，一方面可以进一步改善系统的稳定性，另一方面也是为了迎合机械特性曲线等设计环节的高要求。另外，也有部分生产环节在应用三相异步电动机时，在保证系统运行正常的前提下，在该系统中增设了一个普通的降压装置，也可以在一定程度上提升基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的技术含量与系统性能，从而增强三相异步电动机启动时的稳定性，保障电网环境安全。

2.3.2 基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的性能分析

基于模糊控制的三相异步电动机软启动控制模型的建立不仅需要相关技术的整合，还需要不同模块的性能都较为良好，才能维系系统的正常运行，满足三相异步电动机启动时的电流稳定性要求。在拟建系统的过程中，对于三相异步电动机软启动系统各部分模块的设计较为明晰，主要由电源模块、电压测控模块、常量输入模块、脉冲触发模块以及电动机测量模块等等，这些部分性能的优劣将直接影响到整个系统的性能。在三相异步电动机软启动控制中的反并联晶闸管模块设计中，有三对反并联晶闸管所构成。为了保证软启动系统中的输入端的电流值有效，则要通过控制系统中的脉冲触发装置来进行系统操作，以此来实现稳定三相异步电动机软启动装置中电流量的目的，同时，还能够在一定程度上降低认为对系统的操作误差。

总而言之，通过分析模糊控制的涵义，探究在模糊控制影响下的三相异步电动机软启动系统设计模型的构建，以及三相异步电动机软启动系统所采用的相关技术，则对于基于模糊控制的三相异步电动机软启动系统的性能有了更为全面的了解。在实践过程中，为了保证三相异步电动机启动过程的稳定性，而引入模糊控制策略来改善该环节工作极为可行。另外，通过与传统电动机软启动系统的比对，可以更清楚的观察到，当同时受到电流冲击时，传统电动机软启动（本研究项目采用的为串联电抗器启动模式）受到转速冲击的影响较大，对电网环境也造成了干扰，而基于模糊控制的三相异步电动机软启动则能够弱化电流冲击，更平稳地过度到三相异步电动机系统运行过程之中。

3 结束语

通过研究基于模糊控制的三相异步电动机软启动模式，可以进一步了解到如何防止电动机在启动时受到电流冲击的有效方法。在研究过程中，为了保证三相异步电动机具备良好的动态性能，则凭借电力系统模块库及相关工具箱的作用，建立了三相异步电动机软启动模拟系统。实践表明，基于模糊控制的三相异步电动机软启动模式的控制操作过程较为简便，而且能够弱化以往启动三相异步电动机时存在的问题，优化了传统的三相异步电动机设备，进而改善了整个系统运行的稳定性。与此同时，基于模糊控制的三相异步电动机软启动的设计中也存在一定的局限性，在日后，要重点探究三相异步电动机软启动的自主学习特性，以此来完善整个系统设计。

参考文献

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作者单位

无锡机电高等职业技术学校 江苏省无锡市 214000