在生產(chǎn)過程中,許多機(jī)電設(shè)備處于間歇性負(fù)荷工作狀態(tài),如刨床、插床等;還有一些設(shè)備常處于欠載狀態(tài)。這些因素的存在,使得電機(jī)增加了不必要的電能損耗,從而增加了產(chǎn)品成本。為解決這個問題,我們研制了智能電機(jī)節(jié)能器,為用戶提供了一種節(jié)能途徑。
智能電機(jī)節(jié)能器采用mcs-51單片機(jī)等集成電路構(gòu)成。實現(xiàn)了采樣、運算、控制智能化。該裝置不僅具有節(jié)電功能,而且還具備了一些有效的附加功能,如軟啟動、斷相保護(hù)、過流、過壓保護(hù)等。這些功能的有機(jī)結(jié)合,使該裝置有希望在電機(jī)控制領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。
2控制原理及軟件框。1控制原理三相異步電動機(jī)的負(fù)載不同時,其運行效率是不同的。當(dāng)電機(jī)負(fù)載從滿負(fù)荷到空載變化時,其功率因數(shù)角大約從30度增加到80度左右。也就是說在空載或輕載運行時,電動機(jī)吸收功率中的無功成份增加了很多,這不僅耗費了電能,而且對電網(wǎng)帶來了不利的影響。我們研制的智能電機(jī)節(jié)能器,以電動機(jī)輸入電壓和電流間的相位差(即功率因數(shù)角)為參數(shù),通過可控硅調(diào)節(jié)流過電動機(jī)的電流,使之與負(fù)載相適應(yīng),保持電流與電壓的相位差在3度左右,這樣使電機(jī)始終工作在高效狀態(tài),降低了無功功率和銅鐵損耗,從而達(dá)到了節(jié)電的目的。控制原理見。
控制原理田22軟件框圖本軟件用mcs-51匯編語言編寫,主程序框圖如所示。
主程序框圖該軟件具有多級中斷,t0中斷享有最高級。
該中斷服務(wù)程序啟用了to計數(shù)器,它的主要作用是每間隔60度發(fā)出一個脈沖,通過控制電路,保證可控硅按a-c-b-a-c-b順序觸發(fā)導(dǎo)通。
從可以看到本軟件具有軟啟動功能。當(dāng)電機(jī)運行在軟啟動狀態(tài)時,在規(guī)定的時間內(nèi),每過一個周期,ct遞減一個act,使電機(jī)端電壓隨著時間的延長而上升,從而避免了啟動時瞬間過流現(xiàn)象。
當(dāng)電壓過零時產(chǎn)生into中斷,框圖見。
它的主要作用是將<!>角的采樣值與控制值相比較,根據(jù)結(jié)果調(diào)整該周期的a值,以實現(xiàn)0 =控,a上限值及下限值是一組經(jīng)驗值,分別在150度和30度左右;同時該子程序具有判斷缺相并加以保護(hù)的功能。
3控制方法的穩(wěn)定性分析電動機(jī)屬于感性負(fù)載,在連續(xù)變化的正弦波電流中,只含有穩(wěn)定分量、。由于本電路中加入了可控娃控制,瞬間電動勢的影響不可忽略,形成以指數(shù)曲線變化的電流自由分量i2.其電流,電壓波形如所示。
圖中為控制角,>為電流與電壓之間的相位差,0為導(dǎo)通角。三者之間的關(guān)系為:e 4>-a.在這種情況下,通過可控硅的電流有兩個分量,其中:-0>)自由分量:i2=u/zsin(a-時,可控桂控制處于臨界狀態(tài),而當(dāng)a <3>時,可控硅處于失控狀態(tài)。因此,若使節(jié)能裝置正常工作,其必要條件是>少。
4電動機(jī)受控以后功率因數(shù)計算電動機(jī)受控以后,由于電流發(fā)生了畸變,所含成分不僅包含了基波電流也包含了其它高次諧波電流。因此,功率因數(shù)的計算就比較復(fù)雜。在控制過程中,由于電壓與電流的相位差基本可以保持不變,可以定性的分析功率因數(shù)變化情況。控制后,電流與電壓的相位差如所示。
為分析方便起見,我們設(shè)i'=sin(則與電網(wǎng)電流有效值之比,即電流畸變因數(shù),表達(dá)了電流i包含高次諧波的程度,其取值范圍為。由。該裝置不僅具有節(jié)電功能,而且還具備了一些有效的附加功能,如軟啟動、斷相保護(hù)、過流、過壓保護(hù)等。這些功能的有機(jī)結(jié)合,使該裝置有希望在電機(jī)控制領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。
本刊下期部分文告一種網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程電視監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)(劉均平)基于at89c51單片機(jī)氣體濃度測試儀的設(shè)計(謝洪森)視頻采集卡驅(qū)動程序的設(shè)計(靳輝)軍械倉庫警戒系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)(宋修軍)752型紫外光柵分光光度計的故障分析(朱炎坤)變頻機(jī)對測量儀表的干擾及現(xiàn)場解決措施(胡韜窨)淺談yg135g型條干均勻測試分析儀的應(yīng)用體會(謝黎路)歡迎訂鬩歡迎撰稿歡迎發(fā)布產(chǎn)品廣告信患
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