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三相异步电机节能控制器的设计节能原理

时间:2016-07-18 08:31来源:未知 作者:y930712 点击:
三相异步电机在工农业生产中应用非常广泛。在电机起动时,会产生较大的电流,对系统本身以及电网都会产生较大的影响,并造成了电能的浪费。当电机的负载低于额定负载的75%时,

三相异步电机在工农业生产中应用非常广泛。在电机起动时,会产生较大的电流,对系统本身以及电网都会产生较大的影响,并造成了电能的浪费。当电机的负载低于额定负载的75%时,效率较低,造成了能源浪费。经过理论分析,设计了一种电机智能节能控制器,用于电机的节能、软起动和运行保护。

  三相异步电机是广泛使用的一种动力机械,每年的耗电量占我国总耗电量的50%以上。在满负荷工况条件下,电机的效率一般较高,通常在80%左右;然而,一旦负荷下降,电机的效率便随之显著下降。因为电机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的,多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50%~60%,所以实际运行时的效率都是比较低的。因此,提高这部分电机的运行效率,有着巨大经济效益和社会效益。

  三相异步电机在工农业生产中应用非常广泛。在电机起动时,会产生较大的电流,对系统本身以及电网都会产生较大的影响,并造成了电能的浪费。当电机的负载低于额定负载的75%时,效率较低,造成了能源浪费。经过理论分析,设计了一种电机智能节能控制器,用于电机的节能、软起动和运行保护。

  解决方案:

  采取电流与微电平比较来获取相位差

  按有效值的定义进行检测

  采用广泛使用的wdt电路,提高软件抗干扰能力

  下面从三相异步电机节能原理、技术难点及解决、 硬件设计、软件设计、系统调试五个方面详细解说三相异步电机节能控制器的设计节能原理:

  一、三相异步电机节能原理

  电机的效率是电机输出功率与输入功率的比值的百分数。因此供电机的电能即输入功率并不仅用来驱动电机即输出功率,还有一部分将成为电机固有的损耗。电机的主要损耗为铜耗和铁损,其中铜耗是由于电流流过电机绕组而产生,与电流的平方成正比;铁损是由于定子和转子铁芯中的磁化电流而产生,与供电电压成正比。其它损耗很小,可忽略。

  调压节电原理是当负荷下降时,可以适当降低电源电压以减少铁损,同时电流随之下降也减少了铜损及无谓的浪费,此时电机的效率将得到改善。电机负荷的检测通常采用功率因数法进行:电机负荷大,则它的功率因数大;电机负荷小,则它的功率因数小。

  二、技术难点及解决

  1.功率因数角的检测。通常情况下电流波形是完整的,通过检测电压和电流的过零点获得的相位差即是功率因数角。但本控制器由于采用了可控硅交流调压,当导通角较小时,电流波形出现断续。电流继续使电流过零检测失效。为此,我们采取电流与微电平比较来获取其正半周连续波形的部分,进而取得近似的相位差。 (责任编辑:admin)

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