同步电动机励磁系统节能控制的研究

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1、西安科技大学硕士学位论文同步电动机励磁系统节能控制的研究专业名称：电力系统及其自动化作者姓名：段雨薇指导教师：付周兴论文题目：同步电动机励磁系统节能控制的研究专业：电力系统及其自动化硕士生：段雨薇（签名）指导教师：付周兴（签名）摘要工矿企业广泛使用的大功率同步电机普遍存在着运行能效低、耗电量高的问题，同步电机是电能损耗的主要负荷。开展同步电动机及供电系统的节能降损，优化经济运行方式具有显著的实用意义。通过分析研究同步电机的节能控制技术，提出了一种通过调控电动机励磁电流，实现大功率同

2、步电机节能降耗的控制策略，并对该控制策略进行了深入的分析研究。研究了同步电动机恒功率因数运行的励磁系统调控方案。设计了同步电动机励磁控制系统，建立了各环节数学模型的传递函数。在控制单元中采用遗传算法对模糊PID励磁节能控制进行了优化。在MATLAB中搭建仿真平台，对模糊PID励磁控制与遗传算法优化的模糊PID励磁控制进行了仿真研究和对比分析。仿真结果表明用遗传算法优化的模糊PID励磁节能控制能使同步电机的节能效果达到最佳。用遗传算法优化的模糊PID励磁节能控制在电动机负载恒定和波动等工况下，均能快速稳定的

3、调节励磁系统，使电机无功及功率因数数值都能达到最优运行要求。从而达到电机及供电系统节能降损的目的。关键词：同步电机节能控制励磁系统恒功率因数遗传算法模糊PID研究类型：应用研究Subject:ResearchonenergysavingcontrolofexcitationsystemofsynchronousmotorSpecialty:PowerSystemandAutomationName:DuanYuwei(Signature)Instructor:FuZhouxing(Signature)ABS

4、TRACTThepowersynchronousmotorwidelyusedinminingenterprisesistheproblemofrunninglowefficiencyandhighpowerconsumption.Synchronousmotoristhemainloadofpowerloss.Theenergysavingandlossreductionofsynchronousmotorandpowersupplysystemaresignificantandtheeconomico

5、perationmodeisofgreatpracticalsignificance.Throughtheanalysisofsynchronousmotorenergy-savingcontroltechnology,abyregulatingtheexcitingcurrentofthemotortoachievehighpowersynchronousmotorenergysavingcontrolstrategy,andin-depthanalysisandstudyofthecontrolstr

6、ategyisputforward.Thecontrolschemeofexcitationsystemfortheoperationofthesynchronousmotorconstantpowerfactorisstudied.Theexcitationcontrolsystemofthesynchronousmotorisdesigned,andthetransferfunctionofthemathematicalmodelisestablished.ThefuzzyPIDexcitatione

7、nergysavingcontrolisoptimizedbyusinggeneticalgorithmincontrolunit.IntheMATLABbuildsimulationplatform,thefuzzyPIDexcitationcontrolandgeneticalgorithmoptimizationoffuzzyPIDexcitationcontrolaresimulatedandcompared.Thesimulationresultsshowthattheenergysavingo

8、fthesynchronousmotorcanbeachievedbytheoptimizationofthefuzzyPIDexcitationenergysavingwiththegeneticalgorithm.GeneticalgorithmisusedtooptimizethefuzzyPIDexcitationenergysavingcontrolinthemotorloadconstantandfluctuati