夏鸿飞,赵慧,王卫安

（1.深圳市地铁集团有限公司,广东深圳518000；2.郑州铁路职业技术学院,河南郑州450000；3.变流技术国家工程研究中心,湖南株洲412000）

对于异步电动机,停车方式有3种：①自由停车；②软停车；③制动停车.软起动器带来的最大好处是软停车,软停车消除了拖动系统的反惯性冲击.对于泵类负载而言,也就是消除水锤效应.以往的设计中,为减轻水锤效应,通常偏向于采用斜坡电压下降的设计方法[1-3].可是,这种系统的驱动转矩特性与负载转矩特性很难做到匹配,不能完全消除喘振现象,这是该系统的显著缺陷.事实上,如果能使系统的流量和压力平滑变化,那么该系统在软停车时会消除喘振现象,减少对管道、阀门以及泵的冲击.

1 基础知识

一般而言,泵系统的功率与转速之间的函数关系表达如下

其中,W-泵功率,T-泵转矩,N-泵转速.

忽略电机的铁耗、铜耗和传动损耗时,有

其中,P-异步电动机功率,N-异步电动机转速.

从以上分析可以看出,通过改变异步电动机的输入功率来控制负载的转速,从而消除泵的喘振现象.另外,在系统设计上采用有功功率闭环控制,亦可改善异步电动机的机械特性,使得系统具有良好的动态控制性能.

2 系统硬件的设计

本控制系统为对10 kV系统的晶闸管组件和光纤状态进行实时检测,在原DSP+CPLD的系统增加了两片CPLD.为计算有功功率,增加了一片AD7865,以对所需的电压和输入电流进行实时采样.

采用的TMS320F240芯片是TI公司为数字电机控制应用……