异步电动机轻载节能控制系统开发.pdf

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1、功能都件FunclionUnils异步电动机轻载节能控制系统开发段向军兴志(南京信息职业技术学院机电分院，江苏南京210046)摘要：针对异步电动机轻载运行效率低的缺点，阐述了异步电动机降压节能的原理。基于模糊控制算法开发了电动机轻载降压节能试验系统，克服了传统调压控制方法对电动机数学模型的依赖。阐述了系统的结构和软、硬件的实现过程。实验室测试结果表明。该方法在电动机轻载运行时起到了良好的节能效果。关键词：异步电动机轻载降压节能模糊算法控制系统中图分类号：TP273Light-loadingEnergySavingControlSystemDevelopmentofInductionMotor

2、DUANXian~un，XINGZhi(NanjingCollegeofInformationTechnology，Nanjing210046，CHN)Abstract：Tothedisadvantagethatinductionmotorhasloweroperationaleficiencywithlight—loading。thepaperanalyzestheenergy-conservingprinciplebystep-down．Alight—loadingenergysavingtestsystemofin-ductionmotorisdevelopedbasedonfuzzyc

3、ontrolalgorithmwhichovercomesthedependenceoftradi—tionalmethodtomathematicalmode1．Thesystemstructure，hardwareandsoftwareimplementationprocessaredescribed．Laboratorytestresultsshowthatbetterenergy—conservingeffectisobtainedinlight—loading．Keywords：InductionMotor；LightLoading：Energy-conservingbyStep—d

4、own；FuzzyAlgorithm；ControlSystem交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可和最高的运行效率。电动机轻载运行时的功率因数与靠、维护简单以及可用于恶劣环境等优点，在工业、农效率都很低，采取降压节能的空间很大。业、交通运输和日常生活中得到了广泛的应用。但在对于满载或重载运行的电动机，降低其端电压将运行的过程中，所带负载经常处于变化状态，在轻载或会造成严重后果。随着端电压的降低，电动机的磁通空载状态运行时，功率损耗增大，因此对于长期运行在和电动势减小，铁耗减少。与此同时，随电压平方变化空载、轻载状态下的异步电动机，存在着很大的节能空的电动机转矩也迅速减小而小于负载转矩

5、，电动机只间。传统的电压调节控制策略过渡依赖电动机的数学能增大转差率，增大电磁转矩达到与负载转矩平衡。模型，难以达到最佳的控制效果¨。鉴于模糊控制系转差率的增大，引起转子电流增大，同时引起定子和转统不需要建立被控对象的精确数学模型、设计简单、便子间的相角增大，导致定子电流增大，使定子和转子的于应用、鲁棒性强的优点，本文基于单片机开发了铜耗增加值大大超过铁耗的下降值，这时电动机绕组异步电动机轻载节能模糊控制试验系统。首先讨论了的温度会升高，效率将会下降，甚至发生电动机烧毁事异步电动机降压节能的原理，然后给出了模糊控制系故。然而对于轻载运行的电动机，情况就截然不同。统的结构，详细阐述了系统的软、硬

6、件实现过程。试验假设电动机在降低相电压和额定电压两种端电压结果表明，该系统可以获得良好的节能效果。下的负载为同一负载，可以得到这两种情况下的效率之比为1降压节能原理分析叩=：㈩异步电动机对应不同的负载率，功率因数和效率是变化的，在额定负载率左右，可达到较高的功率凶数式中：U。、U．分别为电动机端降低的相电压和额定相南京信息职业技术学院基金资助项目(Y14109—001)·l34·zull等牛帚等I朋功能部件电压；，l、，分别为两种电压下电动机定子电流；cosg)】、coslⅣ为功率因数。不计磁饱和作用和集肤效应，额定电压及降压时电动机的各阻抗参数基本不变，由异步电动机近似等值电路的电动机阻抗为

7、Z=√+(¨一(2)式中，在电动机轻载时起端电压不很小的情况下，转差率s的大小在额定转差率附近，是数量级较小的数。r，图1异步电动机轻载节能模糊控制系统硬件结构图为一较正系数，用于减小近似产生的误差，同一电动机(1)三相晶闸管电路：每相电路都有一对反并联基本不变。考虑上式得：的晶闸管模块，并含有阻容吸收电路。IIUl／ZUls¨—I1——UJ—Zx—UIN—SN【j)(2)电压检测电路：将三相电源