异步电动机调压节能技术①

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1、计算机系统应用http://www.c-s-a.org.cn2011年第20卷第8期①异步电动机调压节能技术贺香，周腊吾(湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082)摘要：当异步电动机轻载或空载运行时，功率因数较低，适当调节异步电动机端电压，可以降低能耗实现节能。本文介绍一种基于R8CL38单片机的异步电动机自适应调压节能技术，以最优控制参考模型为基础，采用模型参考直接自适应方法进行控制。仿真计算结果表明该控制技术节能效果明显，性能稳定可靠。关键词：异步电动机；自适应控制；调压；节能Variable-VoltageEnerg

2、y-SavingTechnologyofAcMotorsbyModelReferenceAdaptiveControlBasedonR8CL38HEXiang,ZHOULa-Wu(CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Three-Phaseasynchronousmotor’spowerfactorandefficiencyareusuallyverylowwhentheloadsar

3、efreeorlight.Regulatingtheinputvoltageofmotorsproperlycanraisethepowerfactorandreducethelosses,whichisakindofEnergy-savingtechnology.Thispaperintroducesanadaptivecontrolmethodofthree-phaseasynchronousmotorswhichisakindofenergy-savingtechnologybasedonR8CL38.Therefere

4、ncemodelwithoptimumcontrolmethodisadopted.Itcancontrolthevoltageofthree-phaseasynchronousmotorsdirectly.Simulationresultsshowthedesignedenergy-savingpowercontrolleriseffective,andthecontrolsystemisstableandreliable.Keywords:asynchronousmotor;adaptivecontrol;voltage-

5、adjusting;energy-saving众所周知，日常生活中电机的选型是按照最大负1异步电动机降压节能原理载和最恶劣工况下的功率而定的，因此大多数情况下异步电动机的有功总损耗∑p由定子铜耗pcu1、转异步电动机工作在轻载或不均匀负载工况下，造成了子铜耗pcu2、定子铁耗pFe、机械损耗pmec及杂散损耗“大马拉小车”的现象。pad等部分组成。异步电动机轻载时，输出功率减小，[1]现有节能方法可归结为：第一类、优化电机本身结转子铜耗pcu2会随之减小。但由于电压不变，铁耗pFe、构；第二类、变频调速节能；第三类、无功补偿节

6、能；机械损耗pmec、杂散损耗pad基本不变。异步电动机的第四类、调压节能。对于负载不断变化的电机，前三效率是指它的输出功率p2和输入的有功功率p1之比，种方法的成本高，资金回收周期长，在一定程度上限而输出功率P2等于输入功率p1减去总损耗∑p，即：制了它们的使用。本文中基于最优控制的模型参考自Pppppp1−−−−−Cu12CuFemecadη=×100%(1)P适应控制系统是通过改变异步电动机定子端的输入电1压，降低电机的铜耗和铁耗，改善电机运行时的功率异步电动机的功率因数是指输入的有功功率和输因数，提高效率，实现节能，不

7、需要对电机的转速和入的视在功率之比，即：cosϕ=PU/3I(2)111不稳定性参数进行在线辨识，从而大大缩短了控制时U1为异步电动机定子相电压，I1为定子相电流。间，节能原理比较简单，易实现且成本较低。由于励磁电流维持不变，定子电流有功分量大大减小，①基金项目:安徽省教育厅自然科学基金(2005KJ004ZD)收稿时间:2010-12-11;收到修改稿时间:2011-01-20110研究开发ResearchandDevelopment2011年第20卷第8期http://www.c-s-a.org.cn计算机系统应用定子铜耗

8、pcu1降低得很少，电动机效率和功率因数下1G=(7)降。如果在轻载时适当降低定子端电压，定子端励磁ps1()0.3647s+1电流减小，定子铜耗pcu1降低，铁损耗pFe也随之减小，变频器可等效成一个积分环节，根据国家变频器从而降低总损耗，根据式（1）和（2）可知达到了提使