三相异步电动机节能保护器的研究

【摘要】：三相交流异步电动机的节能一直是电机领域研究的热点,特别是近几年来全国出现电力供应紧张的局面,使得对交流异步电动机的节能设备的研究和推广更为迫切。但目前市面上的节能设备普遍存在成本过高的现象,这在一定程度上阻碍了异步电动机节能设备的推广使用。 本文从分析异步电动机的功率损失入手,阐述了三相异步电动机Δ-Y切换降压运行的工作特性、节能原理、节电效果、节能保护器应采取的抗干扰措施以及其它应注意的问题。并在此基础上提出了一整套单片机控制的三相异步电动机Y/Δ切换节能保护器的设计方案,获得了较高的性价比。并针对传统电动机Y/Δ切换节能保护器在Y/Δ切换点附近发生频繁切换的问题,提出手动现场整定临界负载率和切换时间的解决办法。 最后,制作出了一台试验样机并进行了性能测试,实验结果表明,样机达到了预期的控制性能和节能效果,验证了方案的可行性。本文还在实验结果的基础上进行了深入的分析与讨论,为进一步完善本方案提出了改进的方向和办法。 【关键词】：异步电动机 节能Y/△切换 单片机
【学位授予单位】：四川大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TM343
【目录】：

• 1.绪论7-12
• 1.1 异步电机节能的必要性7-8
• 1.2 常见的几种电动机节能保护器及其优缺点8-11
• 1.2.1 老式的Y／△转换节能电路8-9
• 1.2.2 电子式软启动器9-10
• 1.2.3 单片机控制的Y／△转换节能保护器10-11
• 1.3 本文所做的工作11-12
• 2.三相异步电动机Y／△转换节能原理12-21
• 2.1 三相异步电动机的功率损失分析12-14
• 2.1.1 铜损失12
• 2.1.2 铁损失12-13
• 2.1.3 机械损失13
• 2.1.4 杂散损失13
• 2.1.5 总损失13-14
• 2.2 △—Y运行的工作特性14-20
• 2.2.1 I_1=f(β)关系15-18
• 2.2.2 COSφ=f(β)关系18-19
• 2.2.3 η=f(β)关系19-20
• 2.3 △—Y切换的节能原理20-21
• 3.三相异步电动机Y／△转换节能保护器的设计21-38
• 3.1 性能要求21-22
• 3.2 控制电路主芯片22-23
• 3.3 电动机节能保护器系统框图23-24
• 3.4 电动机节能保护器的硬件电路设计24-31
• 3.4.1 线性整流滤波电路24-27
• 3.4.2 硬件保护电路27-29
• 3.4.3 其它单片机外围电路29-30
• 3.4.4 保护器的原理图及硬件抗干扰措施30-31
• 3.4.5 保护器的印刷电路板的设计31
• 3.5 电动机节能保护器的软件设计31-35
• 3.5.1 程序流程图31-33
• 3.5.2 软件抗干扰措施33-35
• 3.6 主电路接线图及其工作过程35-38
• 4.三相异步电动机Y／△转换节能保护器的实验38-43
• 4.1 实验目的38
• 4.2 实验仪器38-39
• 4.3 实验接线图39-40
• 4.4 实验步骤40-43
• 4.4.1 接线40
• 4.4.2 校准额定电流40
• 4.4.3 空载电流对实验的影响40
• 4.4.4 y／△转换前后电流、功率、功率因数的对比40-43
• 5.有关本设计的几点讨论43-47
• 5.1 有关空载电流对实验的影响43-45
• 5.1.1 采用交流采样43-45
• 5.1.2 采用鉴相器电路45
• 5.2 有关硬件保护有可能躲不开△下的启动电流45-46
• 5.3 有关性价比46-47
• 6.总结47-48
• 附图1 电动机保护器原理图48-49
• 附图2 电动机保护器印刷板图49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 声明54

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