快捷搜索:  as  2018  FtCWSyGV  С˵  test  xxx  Ψһ  w3viyKQx

凯发app官方网站:基于AT89S52单片机的电动机节电器控制设计



三订交流异步电念头的节电器节电保护不停是电机领域钻研的热点,分外是近几年来全国呈现电力供应首要的场所场面,使得对交流异步电念头的节能设备的钻研和推广更为迫切。三相异步电念头因为布局简单,智能节电器应用方便靠得住而受到广泛利用,但它却是电能耗损的最大年夜用户,据测算有50%以上的电能被它耗损,而有20%的电能是在没有做任何有用的事情下耗掉落的。

在实际应用历程中,三相异步电念头每每不是在额定功率下事情的,经常是在轻载下运行,这就形成了所谓的“大年夜马拉小车”征象。这种征象既造成了能源大年夜量挥霍,又造成电机功率因数低落(满载时功率因数为9000}空载凯发app官方网站时功率因数只有2000),从而所耗损的电能转换为热使得电机温度升高,这对电念头的应用寿命有严重的影响。一样平常说电机温度低落10 }C可使电念头的应用寿命延长一倍。

为此,作者研制出一种三相异步电念头智能节电器。它与传统的电容功率补偿器比拟,能跟随随机变更的负载而自动调节;与使用机器或电子要领作软启动的节电器比拟,具有持续事情在节电状态及资源低的特征;与变频器比拟,无需正确调速、得当负载变更随机性大年夜的工况、资源低,是以,利用前景十分广阔。

2电念头节电器的道理

2.1节电率与电机效率之间的关系

根据三相电机功率公式P - Ulcos}P,要低落功率耗损可以经由过程削减电机的U,I和cos }P来实现。因为在低落电压,削减励磁电流(电机的电流主如果励磁电流)的同时,功率因数会上升,是以功率上升的幅度要小于电流低落的程度,才能实现节能。

电机效率越低,电机的耗电就越大年夜,则电机的智能节电器节电空间越大年夜。电机从电网接受的功率Ps,即是电机额定功率Pn与总损耗艺P。之和(电机效率是刀),即:电机的总损耗与额定功率和效率的关系为尸n -尸,关刀(1)Ps一Pn+艺Pn(2)艺Pn一Ps一P。一(C1 /、一‘)}PnC3)同样功率的电机转速越低、效率越低,转速越高、效率越高。电机功率越小,效率越低,损耗越大年夜。因为采取轻载调压智能节电器节电主如果削减电机在轻载时的功率损耗,从而前进电机效率。由此可见,效率越低,空载损耗越大年夜的电机,采取调压节电的空间就越大年夜。

2.2节电率与负载率之间的关系

空载损耗在总损耗中所占比例较大年夜。空载损耗的主要因素是铁损和机器损耗,称为不变损耗;铜损和杂散损耗随电流的增添按平方关系增添,故称为可变损耗。“加电机输出功率的上升,效率最初显着呈上升趋势。负载率越低,空载损耗所占的比例就越大年夜,调压节电率就越高”,但要达到最好的智能节电器节电率,还取决于调压幅度。虽然降压可以低落铁耗,但当电压降到必然程度之后,若继承下降,则电流又要增添,因而又增添了铜耗,是以要取得最好的节能效果,必须有一个合理的调压系数。

因为电压低落,电机负载不变,转差率增大年夜,电念头输出功率也会有所削减,是以在实际丈量历程中,节约的有功会比理论谋略的要偏大年夜。因为电念头的转凯发app官方网站矩与电压平方成正比,若电念头的转矩不变,则转差率近似地与电压的平方成正比。

从以上阐发可望见凯发app官方网站,节电器节电率的上下取决于电机的效率、及负载特点电机轻载时采取降压的幅度。是以在对电机进行降压节电改造时,卖力阐发电机的运行特点有利于估算节电率,并将有利于资源的节制和收受接收。

2.3基于可控硅的节能道理

经由过程应用三端双向可控硅来“切削”电压节制电机电压和电流之间的相位角。三端双向可控硅只容许电源电压正半周和负半周的一部分提供电机,

如图1所示,这样的结果是低落了提供电机的均方根电压,其结果是磁滞损耗最小化,相位角回到原本大年夜小,智能节电器电机效率前进。保持电机事情的电流是由两个不合的部分组成:负载或阻性电流和感性或励磁电流。感性电流依附于电压和磁通密度。在必然程度上,阻性电流也是电压的函数。这样经由过程减低电机的供电电压而节能。基于单片机的电机电器设计节制系统硬件部分的构成如图2所示,

由AT89S52单片谋略机系统、同步检测电路晶闸管发电路及外部旌旗灯号处置惩罚接口构成。

3.1单片机系统

系统选用ATMEL公司的AT89S52单片机,该单片机内含3个准时器,2个外部中断源,内含8KB的Fla sh存储器,256B内部数据存储器,还有多种保护功能,在系统中无需扩充中断、准时节制芯片即可完全满意本系统事情要求。

电路中设置有两个智能节电器功能设定端口和一个故障输出端口,一个端口可设定晶闸管的给定要领,当端口闭应时由外部旌旗灯号给定,另一个端口用于节制触发脉冲,当端口闭应时有脉冲输出,当端口断开时强制晶闸管脉冲关断。在系统事情不正常时,故障输出端口闭合,可外接报警器件。LED旌旗灯号灯用凯发app官方网站于显示负载事情状态和电路在故障时的缘故原由。

3.2同步检测电路

同步检测电路如图3所示,由同步变压器对照器和光电隔离器件构成。当电源电压正向过零后引起单片机系统的中断。

3.3晶闸管驱动电路

晶闸管驱动电路如图4所示。由单片机P1.0送出的触发旌旗灯号经光电隔离、晶体管放大年夜,脉冲变压器变换后形成晶闸管触发旌旗灯号G1 K1G2 K2形成电路与该电路类似。

3.4外部旌旗灯号接口电路

当给定旌旗灯号由其他调节器输出或由外部电位器等给准时,需将给定模拟旌旗灯号(CO一lOV)或(C1-SV,由法度榜样设定经A/D转换进入单片权术略机,A/D转换器选用了高速12倍A/D转换器AD574转换速率为251}s,智能节电器完全满意系统的要求。颠末电流检测,电压检测旌旗灯号经整流、滤波等处置惩罚后,旌旗灯号经A/D转换落后入单片机。

4软件设计

系统上电后,单片机首先对编程芯片进行初始化,初始化停止后,采集端口数据,根据端口数据确定触发角的给定要领(外部端口电压给定),将给定值转换成响凯发app官方网站应的时问值存入指定单元。由同步检测电路激发的中断送出晶闸管的触发旌旗灯号,根据外部设定,显示响应的内容(如负载电压、电流、晶闸管触发角给定值等),主法度榜样流程图如图5所示。

根据法度榜样流程将软件按功能构成以下模块:(1 》初始化模块:完成A /D芯片的初始化,单片机内节制寄存器的设定等。(2)输入模块:外部输入的判断,根据不合功能的要求,调用响应的功能子法度榜样,如电路故障显示、电流截止反馈设定等。(3)显示子法度榜样:显示电路的故障和事情状态。(4)同步检测子法度榜样:由硬件电路检测到电网电压过零后,引起单片机的中断,进入中断子法度榜样后,将触发角对应的光阴值装入计数器中启动计数器,计数光阴到引起单片机准时中断送出对应的触发脉冲。

经由过程各类功能模块,实现了负载电压(电流)的继续可调,将实际的电压(电流)与给定的值相对照。节电器设计时把隐隐节制引入到节制系统中,隐隐节制不依附于被控工具的正确数学模型,能够降服非线性身分的影响。将隐隐智能节电器节制器用于交流电机节电器的节制系统,可以充分表现其适应于非线性、时变快速相应的特征,能够起到显着的节电效果。

5结论

研制的电机节电器节电效果显明。分外是对那些常常处于低负载以及负载变更较频繁的电念头,匀称节电率在1600-3000,前进了功率因数,低落了电网线损及变压器的铜损。还具备完善的软启动和软泊车功能,可包管电机继续平滑地启动,打消了老例启动要领伴随电机启动所孕育发生的机器噪声和大年夜启动电流,有效低落轴承和皮带的磨损,削减齿条及齿轮的机器应力,从而延长电机的应用寿命。采纳智能节电器化的微处置惩罚器节制,无需人工调节,在轻负载环境下,电机电压自动降至最低需求而转速维持恒定。

责任编辑;zl

您可能还会对下面的文章感兴趣: