风机、水泵类三相异步电机电机节能控制器设计

风机、水泵类三相异步电机电机节能控制器设计

风机、水泵类三相异步电机电机节能控制器设计摘要
   三相交流异步电动机的节能一直是电机领域探究的热点,非凡是近几年来全国出现电力供给紧张的局面,使得对交流异步电动机的节能设备的探究和推广更为迫切。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办法以及其它应注重的新问题。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切换点四周发生频繁切换的新问题,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和讨论,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

 

 

 

 

 


The Design of Three-phase Asynchronous Motor Protection
Abstract
Three-phase AC induction motor is the motor in the field of energy saving has been exploring the hot and extraordinary in recent years the country and the power supply tension, makes the AC induction motor energy saving devices and promote a more urgent inquiry. Energy-saving equipment available in the market but widespread phenomenon of high cost, which to some extent, hindered the induction motor promote the use of energy-saving equipment. From the analysis of induction motor starting power loss to explain the three-phase asynchronous motor Δ-Y switch step-down operation of job characteristics, energy principles, energy-saving effect, energy conservation should take anti-jamming devices and other measures should focus on new issues . And puts forward a set of microcomputer-controlled induction motor Y / Δ switching energy protector design, get a higher cost. And traditional motor Y / Δ switching energy protector in Y / Δ frequent switching occurs around the switching point of the new problems raised manually setting the scene critical load rate and switching time solutions. Finally, make out a test prototype and carried out performance testing, test results show that the prototype to achieve the expected control performance and energy saving effect, verify the feasibility. This is also the basis of experimental results conducted in-depth analysis and discussion, in order to further improve the program proposed to improve the direction and approach.

Keywords:Asynchronous motor energy Y/train switching microcontroller

 

 

目录
摘要 1
Abstract 2
第1章 绪论 5
1.1我国电动机保护器的发展历史及现状简介 5
1.1.1热继电器 5
1.1.2模拟电子式电动机保护器(电机保护器) 5
1.1.3数字电子式电动机保护器(电机保护器) 5
1.2电动机节能的必要性 6
1.3电能消耗原因与解决措施的初步分析 7
1.4常用的电动机节能保护方法与分析 7
1.4.1老式的Y/△转换节能电路 7
1.4.2电子式软启动器 9
1.4.3单片机控制的Y/△转换节能保护器 9
1.5本文主要内容 10
第2章 三相异步电动机节能原理分析[1] 11
2.1三相异步电动机的功率损失 11
2.1.1铜损失() 11
2.1.2铁损失() 11
2.1.3机械损失() 12
2.1.4杂散损失() 12
2.1.5总损失() 13
2.2△/Y转换的工作特性[7] 13
2.2.1 与关系分析 14
2.2.2 与关系分析 16
2.2.3 △/Y转换时与关系分析 17
2.3△/Y转换的节能原理 18
第3章 三相异步电动机节能保护器控制结构的分析[2] 19
3.1单片机控制电路主芯片分析 19
3.2三相异步电动机△/Y转换节能保护器系统框图[8] 20
第4章 三相异步电动机节能保护器的设计 21
4.1电动机节能保护器的硬件电路设计与分析[5] 21
4.1.1线性整流滤波电路 21
4.1.2硬件保护电路 23
4.1.3保护器硬件抗干扰分析以及抗扰措施[6] 24
4.2电动机节能保护器的软件电路设计与分析 25
4.2.1程序流程图与调试过程 25
4.2.2保护器软件抗干扰分析以及抗扰措施[3][6] 27
第5章 Y/△转换节能保护器电动机主电路接线图及其工作过程 29
第6章对影响电动机节能保护器设计过程的因素的讨论[4] 31
6.1有关空载电流对保护器的影响 31
6.1.1采用交流采样方法 31
6.1.2采用鉴相器电路 32
6.2 对于硬件保护有可能躲不开的△下启动电流分析 33
6.3其他因素考虑 33
总结 34
致谢 35
参考文献 36
附录A(P87LPC767 MCU) 37
附录B(P87LPC767单片机) 43


参考文献
[1]国安.异步电动机△→Y变换运行的节电原理及其效果[J].电工技术,1995(5):3~7.
[2]李敏、孟臣、孙守昌.单片机控制三相异步电动机节能保护器的研制[J].电工技术杂志,2001(2):16~18.
[3]王桂良、孙明义.单片微机实用技术[M].四川大学出版社,2000年8月.
[4]史玉升、梁书云.三相异步电动机的节能与安全监控[J].电气传动,2001(2):48~50.
[5]侯崇升.单片机控制的交流异步电动机节电器[J].电气时代,2002(6):51~52.
[6]刘光斌、刘东、姚志成.单片机系统实用抗干扰技术[M].人民邮电出版社,2003年10月.
[7]余平.异步电动机△-Y节电运行实例[J].电工技术,1993(10):60.
[8]潘留占、杨杰慧、熊中朝.单片机控制的三相电机保护器[J].电工技术杂志,2000(l):36~38.


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