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三相異步電動(dòng)機(jī)智能化節(jié)能器控制策略與控制算法

2009-06-12 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):3250

1、引言
  在高速增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,中國(guó)能源工業(yè)面臨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。有資料表明,中國(guó)能源利用效率比發(fā)達(dá)國(guó)家低很多,90年代中國(guó)高耗能產(chǎn)品的耗能量一般比發(fā)達(dá)國(guó)家高12%-55%左右。由此可見,對(duì)能源的有效利用在我國(guó)已經(jīng)非常迫切。作為能源消耗大戶之一的電機(jī)在節(jié)能方面是大有潛力可挖的。目前,國(guó)內(nèi)電機(jī)節(jié)能器的研究非常活躍,但是在產(chǎn)業(yè)化方面還不是很理想,市場(chǎng)的大部分被國(guó)外公司所占據(jù)。因此,為了加快國(guó)內(nèi)節(jié)能器的發(fā)展,在國(guó)家十五計(jì)劃中,電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能方面的投入高達(dá)500億元左右。
三相異步電機(jī)智能化節(jié)能控制器,系與上海某公司北京分公司聯(lián)合攻關(guān)開發(fā)的新產(chǎn)品,基于微處理器數(shù)字控制技術(shù),通過其內(nèi)置的專用節(jié)電優(yōu)化控制軟件動(dòng)態(tài)調(diào)整電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)過程中的電壓和電流,最大限度的提高電機(jī)的功率因數(shù),可以有效避免電機(jī)因匹配不合理造成的電能浪費(fèi),節(jié)電率高達(dá)5-38%。同時(shí),為了避免對(duì)電網(wǎng)的沖擊而影響其他用戶的正常使用節(jié)能器還具有完善的軟啟動(dòng)、軟停車功能,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無(wú)級(jí)平滑啟、??刂?。
2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
  系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖1所示,系統(tǒng)采用了雙微機(jī)結(jié)構(gòu)。

 

    控制機(jī)89C52負(fù)責(zé)交流調(diào)壓的移相控制和三相觸發(fā)脈沖的時(shí)序管理、控制策略的優(yōu)化調(diào)度和控制算法的實(shí)現(xiàn),以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的邏輯分析和綜合故障處理。同時(shí),控制機(jī)89C52與鍵盤、顯示器、撥碼盤連接,能夠完成設(shè)備參數(shù)的設(shè)置與修改、工作模式的選擇和身份碼的設(shè)定。
  測(cè)量機(jī)89C52負(fù)責(zé)負(fù)載電流的檢測(cè)、功率因數(shù)檢測(cè)與計(jì)算、用電量的在線計(jì)量。同時(shí),測(cè)量機(jī)89C52與數(shù)串模塊D21MD連接,能夠接收主控機(jī)PC的各種遠(yuǎn)程控制操作,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊。
雙單片機(jī)間的數(shù)據(jù)并行通訊采用雙口RAM IDT7130,這是一種高速1K×8bit雙口靜態(tài)RAM,帶片內(nèi)總線仲裁電路,適用于雙機(jī)之間大量數(shù)據(jù)的快速雙向傳遞。IDT7130提供了兩套各自獨(dú)立的控制和地址總線,同時(shí)提供了BUSY和INT兩種總線仲裁方式。IDT7130芯片內(nèi)部的集成競(jìng)爭(zhēng)邏輯基于訪問信號(hào)先到者優(yōu)先的原則,可以在兩個(gè)CPU同時(shí)訪問端口時(shí)進(jìn)行地址訪問或片選匹配。將兩端口中訪問慢的一方BUSY引腳電平下拉,使之寫入操作無(wú)效;一旦一方訪問完畢,訪問慢的一方BUSY線恢復(fù)上拉電平狀態(tài),即可繼續(xù)訪問雙RAM。

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