环球电气之家-午夜精彩视频-中国专业电气电子产品行业服务网站!

產品分類

當前位置: 首頁 > 工業(yè)電子產品 > 半導體產品 > 微控制器MCU

類型分類:
科普知識
數據分類:
微控制器MCU

三相異步電機節(jié)能控制器的設計節(jié)能原理

發(fā)布日期:2022-04-22 點擊率:35

<script var cpro_id = "u1457042";

<iframe id="iframeu1457042_0" fcdm?rdid=1457042&dc=2&di=u1457042&dri=0&dis=0&dai=3&ps=425x362&dcb=BAIDU_SSP_define&dtm=BAIDU_DUP_SETJSONADSLOT&dvi=0.0&dci=-1&dpt=none&tsr=0&tpr=1459708687639&ti=%E4%B8%89%E7%9B%B8%E5%BC%82%E6%AD%A5%E7%94%B5%E6%9C%BA%E8%8A%82%E8%83%BD%E6%8E%A7%E5%88%B6%E5%99%A8%E7%9A%84%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E8%8A%82%E8%83%BD%E5%8E%9F%E7%90%86_%E7%94%B5%E6%B0%94%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%8C%96%E6%8A%80%E6%9C%AF%E7%BD%91&ari=1&dbv=0&drs=1&pcs=645x335&pss=970x426&cfv=0&cpl=22&chi=50&cce=true&cec=gbk&tlm=1396396924&ltu=http%3A%2F%2Fwww.dqjsw.com.cn%2Fdiangongdianzi%2Fdianlidiangong%2Fdiandongji%2F69836.html&ecd=1&psr=1366x768&par=1366x728&pis=-1x-1&ccd=24&cja=false&cmi=34&col=zh-CN&cdo=-1&tcn=1459708688&qn=b11cbb4f62d7745a&tt=1459708687617.154.202.202" vspace="0" hspace="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no" style="border:0; vertical-align:bottom;margin:0;" allowtransparency="true" align="center,center" width="200" height="200" frameborder="0">

三相異步電機在工農業(yè)生產中應用非常廣泛。在電機起動時,會產生較大的電流,對系統(tǒng)本身以及電網都會產生較大的影響,并造成了電能的浪費。當電機的負載低于額定負載的75%時,效率較低,造成了能源浪費。經過理論分析,設計了一種電機智能節(jié)能控制器,用于電機的節(jié)能、軟起動和運行保護。

  三相異步電機是廣泛使用的一種動力機械,每年的耗電量占我國總耗電量的50%以上。在滿負荷工況條件下,電機的效率一般較高,通常在80%左右;然而,一旦負荷下降,電機的效率便隨之顯著下降。因為電機選型時是按最大可能負荷和最壞工況所需的功率而定的,多數電機在大部分運行時間的負荷率都在50%~60%,所以實際運行時的效率都是比較低的。因此,提高這部分電機的運行效率,有著巨大經濟效益和社會效益。

  三相異步電機在工農業(yè)生產中應用非常廣泛。在電機起動時,會產生較大的電流,對系統(tǒng)本身以及電網都會產生較大的影響,并造成了電能的浪費。當電機的負載低于額定負載的75%時,效率較低,造成了能源浪費。經過理論分析,設計了一種電機智能節(jié)能控制器,用于電機的節(jié)能、軟起動和運行保護。

  解決方案:

  采取電流與微電平比較來獲取相位差

  按有效值的定義進行檢測

  采用廣泛使用的wdt電路,提高軟件抗干擾能力

  下面從三相異步電機節(jié)能原理、技術難點及解決、 硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)調試五個方面詳細解說三相異步電機節(jié)能控制器的設計節(jié)能原理:

  一、三相異步電機節(jié)能原理

  電機的效率是電機輸出功率與輸入功率的比值的百分數。因此供電機的電能即輸入功率并不僅用來驅動電機即輸出功率,還有一部分將成為電機固有的損耗。電機的主要損耗為銅耗和鐵損,其中銅耗是由于電流流過電機繞組而產生,與電流的平方成正比;鐵損是由于定子和轉子鐵芯中的磁化電流而產生,與供電電壓成正比。其它損耗很小,可忽略。

  調壓節(jié)電原理是當負荷下降時,可以適當降低電源電壓以減少鐵損,同時電流隨之下降也減少了銅損及無謂的浪費,此時電機的效率將得到改善。電機負荷的檢測通常采用功率因數法進行:電機負荷大,則它的功率因數大;電機負荷小,則它的功率因數小。

  二、技術難點及解決

  1.功率因數角的檢測。通常情況下電流波形是完整的,通過檢測電壓和電流的過零點獲得的相位差即是功率因數角。但本控制器由于采用了可控硅交流調壓,當導通角較小時,電流波形出現斷續(xù)。電流繼續(xù)使電流過零檢測失效。為此,我們采取電流與微電平比較來獲取其正半周連續(xù)波形的部分,進而取得近似的相位差。

  2.電壓和電流有效值的檢測。一般按有效值的定義進行檢測的電路需要用到模擬乘法器,因而電路比較復雜,成本也高。由于有效值和絕對平均值之間存在一定的對應關系,并且此處對檢測精度要求不高,故我們先檢測絕對平均值,再轉化為有效值。

  3.強干擾下的系統(tǒng)加固。本節(jié)電器工作在工廠的惡劣環(huán)境下,強電磁干擾會嚴重影響微機系統(tǒng)的正常工作,為此我們采取了多種保護措施:將數字電路部分單獨安裝在金屬機殼中,以屏蔽空間電磁干擾;選用優(yōu)質開關電源和傳感器,以減少從線路串入的干擾;在微機外圍電路中廣泛采用串行接口芯片,以簡化電路板布線;采用廣泛使用的wdt電路,提高軟件抗干擾能力。

  4.可控硅的移相觸發(fā)電路。在三相交流調壓電路中,一個很重要的指標是三相平衡問題。以前的三相交流調壓常采用3個單相移相觸發(fā)芯片設計(如ta785),要細心調試才能達到三相平衡。我們采用最新推出的三相移相觸發(fā)芯片at787,簡化了PCB電路設計,使該電路免于繁雜的調試;同時還采用了可控硅的強觸發(fā)技術,使其觸發(fā)得更準確。

  三、硬件設計

  本控制器主要由3部分組成:可控硅及移相觸發(fā)電路部分,接收控制板的控制信號,實施交流電壓的調節(jié);信號檢測板部分,接收傳感器的信號并進行處理,得到標準電壓和電流的有效值及功率因數有送控制板;單片機控制板部分,接收信號檢測板的信號,通過控制運算發(fā)出控制信號到移相觸發(fā)電路,實施最佳功率因數控制,同時控制板還通過鍵盤顯示面板對控制器參數進行修改,并顯示控制器運行狀態(tài)。

  可控硅及移觸發(fā)電路部分tc787芯片的基本連接

  從同步變壓器來的三相過零信號經c1、c2、c3電容耦合到6v的直流信號上送入18、2、1腳。tc787對其進行過零檢測,經積分電容c4、c5、c6形成以過零點為起點的三角波,與由vr引入的觸發(fā)控制信號比較,再經c7調制成觸發(fā)脈沖,由12、9、10、7、8、11腳輸出,由脈沖變壓器驅動可控硅。

  信號檢測板部分標準電壓和電流的有效值轉換電路。此電路基于基本的絕對值電路,增加了濾波電容c1,將交流信號的絕對值變?yōu)槠骄担缓侠碓O計r5的阻值,將平均值變?yōu)橛行е怠?/p>

  相位檢測電路

  電壓信號va和電流信號ia經與微電平信號ref比較,取得電壓和電流信號的正半周;經rc濾波后由信號“或”電路,形成含有功率因數角的信號;由單片機去除其中的電壓半周期,即得功率因數角。

  單片機控制板部分基本電路

  tlc0834是4路8位a/d轉換器,采集1路電壓和3路電流信號;tlc5615是10位串行d/a,將控制量變?yōu)槟M電壓信號,去控制可控硅交流調壓;x25045是含wdt和eeprom的多功能電路,負責單片機系統(tǒng)的安全監(jiān)視和重要參數的保護;sn75176是rs485接口,實現連網監(jiān)控。

  四、軟件設計

  單片機軟件采用c51語言編程,c51與匯編語言相比,有編程效率高、代碼易維護等優(yōu)點。程序主要由鍵盤與顯示監(jiān)控部分、串行接口芯片驅動部分和信號采集與實時控制部分組成。

  串行接口芯片驅動部分,主要是根據芯片廠商時序圖,以單片機的i/o口模擬串行口,以實現對串行芯片的讀寫操作。本課題由于單片機i/o較多,各個芯片采用單獨的i/o信號。

  信號采集與實時控制部分,以實時時鐘為基準,采集電壓電流信號對系統(tǒng)的安全進行監(jiān)視。采集功率因數信號與最優(yōu)值比較,以pi控制算法進行運算,適時發(fā)出控制指令,對電動機進行調壓,使其運行于高效率狀態(tài)。

  五、系統(tǒng)調試

  在系統(tǒng)調試過程中,我們發(fā)現并處理了如下幾個問題。

  ①電動機可控硅交流調壓的穩(wěn)定性問題。由于電動機是大電感性負載,在按外三角接法時最好采用半控形式。其中的數據管發(fā)揮了吸收諧波的作用。要使用全控形式,最好采用內三角形式。該接法中各個繞組單獨供電,繞組之間不會產生相互干擾。

  ②三相調壓移相觸發(fā)板的器件選擇問題。3個積分電容的值必須相互一致,誤差在1%以內,調制電容c7的值不能太大,耦合電容c1、c2、c3亦不能太大,不然會使電路不能長期運行,或出現三相的不平衡。

  ③節(jié)電控制器的最佳功率因數設定問題。最佳值一般在0.85附近,風機可以設定在0.9附近,針對不同電機而稍有不同。如果超出了此范圍,則屬不正常現象。因為電動機從理論上有一個在75%~80%負載率附近的最高效率點,若電動機老化而無此特性,則節(jié)能不能成立。應用中必須注意此原則。

  經從三相異步電機節(jié)能原理、技術難點及解決、 硬件設計、軟件設計、系統(tǒng)調試五個方面考慮后,根據總結出來的三相異步電機節(jié)能控制器的設計節(jié)能原理設計出的電機節(jié)能控制器除了具有功率因數控制節(jié)能功能外,還實現了軟啟動、斷相保護、過流保護、過熱保護等功能。經用戶測試表明,該電機節(jié)能控制器設計合理、運行可靠、節(jié)能效果明顯。

下一篇: PLC、DCS、FCS三大控

上一篇: 索爾維全系列Solef?PV

推薦產品

更多
主站蜘蛛池模板: 升降机-高空作业车租赁-蜘蛛车-曲臂式伸缩臂剪叉式液压升降平台-脚手架-【普雷斯特公司厂家】 | 博莱特空压机|博莱特-阿特拉斯独资空压机品牌核心代理商 | 全温度恒温培养摇床-大容量-立式-远红外二氧化碳培养箱|南荣百科 | SDI车窗夹力测试仪-KEMKRAFT方向盘测试仪-上海爱泽工业设备有限公司 | POS机官网 - 拉卡拉POS机免费办理|官网在线申请入口 | 拼装地板,悬浮地板厂家,悬浮式拼装运动地板-石家庄博超地板科技有限公司 | 赛默飞Thermo veritiproPCR仪|ProFlex3 x 32PCR系统|Countess3细胞计数仪|371|3111二氧化碳培养箱|Mirco17R|Mirco21R离心机|仟诺生物 | 威实软件_软件定制开发_OA_OA办公系统_OA系统_办公自动化软件 | 间甲酚,间甲酚厂家-山东祥东新材料| 高温链条油|高温润滑脂|轴承润滑脂|机器人保养用油|干膜润滑剂-东莞卓越化学 | 耐高温风管_耐高温软管_食品级软管_吸尘管_钢丝软管_卫生级软管_塑料波纹管-东莞市鑫翔宇软管有限公司 | 发电机组|柴油发电机组-批发,上柴,玉柴,潍柴,康明斯柴油发电机厂家直销 | 合肥地磅_合肥数控切割机_安徽地磅厂家_合肥世佳电工设备有限公司 | 内六角扳手「厂家」-温州市威豪五金工具有限公司 | 防火阀、排烟防火阀、电动防火阀产品生产销售商-德州凯亿空调设备有限公司 | 单柱拉力机-橡胶冲片机-哑铃裁刀-江都轩宇试验机械厂 | 电销卡_北京电销卡_包月电话卡-豪付网络 | 电动葫芦|防爆钢丝绳电动葫芦|手拉葫芦-保定大力起重葫芦有限公司 | 济南保安公司加盟挂靠-亮剑国际安保服务集团总部-山东保安公司|济南保安培训学校 | 宝宝药浴-产后药浴-药浴加盟-艾裕-专注母婴调养泡浴 | 洗石机-移动滚筒式,振动,螺旋,洗矿机-青州冠诚重工机械有限公司 | 大白菜官网,大白菜winpe,大白菜U盘装系统, u盘启动盘制作工具 | 升降机-高空作业车租赁-蜘蛛车-曲臂式伸缩臂剪叉式液压升降平台-脚手架-【普雷斯特公司厂家】 | 亚洲工业智能制造领域专业门户网站 - 亚洲自动化与机器人网 | 淘剧影院_海量最新电视剧,免费高清电影随心观看 | 密集架-密集柜厂家-智能档案密集架-自动选层柜订做-河北风顺金属制品有限公司 | 北京律师事务所_房屋拆迁律师_24小时免费法律咨询_云合专业律师网 | 潍坊青州古城旅游景点攻略_青州酒店美食推荐-青州旅游网 | 【ph计】|在线ph计|工业ph计|ph计厂家|ph计价格|酸度计生产厂家_武汉吉尔德科技有限公司 | 渣油泵,KCB齿轮泵,不锈钢齿轮泵,重油泵,煤焦油泵,泊头市泰邦泵阀制造有限公司 | 不锈钢监控杆_监控立杆厂家-廊坊耀星光电科技有限公司 | 避光流动池-带盖荧光比色皿-生化流动比色皿-宜兴市晶科光学仪器 东莞爱加真空科技有限公司-进口真空镀膜机|真空镀膜设备|Polycold维修厂家 | 密封圈_泛塞封_格莱圈-[东莞市国昊密封圈科技有限公司]专注密封圈定制生产厂家 | 闪蒸干燥机-喷雾干燥机-带式干燥机-桨叶干燥机-[常州佳一干燥设备] | 篮球架_乒乓球台_足球门_校园_竞技体育器材_厂家_价格-沧州浩然体育器材有限公司 | 蓝鹏测控平台 - 智慧车间系统 - 车间生产数据采集与分析系统 | 避光流动池-带盖荧光比色皿-生化流动比色皿-宜兴市晶科光学仪器 东莞爱加真空科技有限公司-进口真空镀膜机|真空镀膜设备|Polycold维修厂家 | 流水线电子称-钰恒-上下限报警电子秤-上海宿衡实业有限公司 | 小型气象站_便携式自动气象站_校园气象站-竞道气象设备网 | pbootcms网站模板|织梦模板|网站源码|jquery建站特效-html5模板网 | 盐水蒸发器,水洗盐设备,冷凝结晶切片机,转鼓切片机,絮凝剂加药系统-无锡瑞司恩机械有限公司 |