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三相異步電動機(jī)智能化節(jié)能器控制策略與控制算法

2009-06-12 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):3253

1、引言
  在高速增長的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,中國能源工業(yè)面臨經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境保護(hù)的雙重壓力。有資料表明,中國能源利用效率比發(fā)達(dá)國家低很多,90年代中國高耗能產(chǎn)品的耗能量一般比發(fā)達(dá)國家高12%-55%左右。由此可見,對能源的有效利用在我國已經(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,市場的大部分被國外公司所占據(jù)。因此,為了加快國內(nèi)節(jié)能器的發(fā)展,在國家十五計劃中,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,為了避免對電網(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、軟停車功能,實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無級平滑啟、停控制。
2、系統(tǒng)硬件設(shè)計
  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,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。
  測量機(jī)89C52負(fù)責(zé)負(fù)載電流的檢測、功率因數(shù)檢測與計算、用電量的在線計量。同時,測量機(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,同時提供了BUSY和INT兩種總線仲裁方式。IDT7130芯片內(nèi)部的集成競爭邏輯基于訪問信號先到者優(yōu)先的原則,可以在兩個CPU同時訪問端口時進(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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