电动机环保节能控制板的设计方案环保节能基本原理

技术性难题及处理

硬件软件的调节

解决方法：

采用电流量与微脉冲信号较为来获得相位角

按有效值的概念开展检验

选用普遍采用的WDT电源电路，提升手机软件抗干扰性

三相三相异步电机是普遍采用的一种传动设备，每一年的用电量占在我国总用电量的50%之上。在高负荷工作状况情况下，电动机的高效率一般较高，一般在80%上下；殊不知，一旦负载降低，电动机的效果便随着明显降低。由于电机选型时是按最高很有可能负载和最坏工作状况所需要的输出功率而定的，大部分电动机在绝大多数运作的时间的负荷都是在50%～60%，因此 具体运作时的效果全是非常低的。因而，提升这一部分电动机的运转高效率，拥有极大经济收益和社会经济效益。

环保节能基本原理

电动机的速率是电动机功率与输入功率的比率的百分比。因而供电动机的电磁能即输入功率并不但用于驱动电机即功率，也有一部分将变成电动机原有的耗损。电动机的首要耗损为铜耗和铁损，在其中铜耗是因为电流量穿过电机绕组而造成，与交流电的平方米正相关；铁损是因为电机转子变压器铁芯中的被磁化电流量而造成，与供电系统工作电压正相关。其他耗损不大，可忽视。
变压省电机理是当负载降低时，能够合理减少电源电压以降低铁损，与此同时电流量随着降低也降低了铜损及不必要的消耗，这时电动机的效果将获得改进。电动机负载的检验一般选用功率因素法开展：电动机负载大，则它的功率因素大；电动机负载小，则它的功率因素小。

技术性难题及处理

①瞬时功率的检验。一般状况下电流量波型是详细的，根据检验电流和交流电的过零点得到 的相位角就是瞬时功率。但本控制板因为使用了晶闸管沟通交流变压，当导通角较钟头，电流量波型发生时断时续。电流量再次使电流量过零检验无效。因此，大家采用电流量与微脉冲信号较为来获得其正自感电动势持续波型的一部分，从而获得类似的相位角。

②工作电压和电流有效值的检验。一般按有效值的概念开展检验的电源电路必须使用仿真模拟乘法器，因此电源电路较为复杂，成本费也高。因为有效值和肯定均值中间具有一定的对应关系，而且这里对检验精密度标准不高，故大家先检验肯定均值，再转换为有效值。

③强影响下的系统软件结构加固。本智能节电器工作中在加工厂的严酷条件下，强干扰信号会明显危害微型机系统软件的常规工作中，因此大家采用了多种多样保障措施：将数字电路设计一部分独立组装在金属材料外壳中，以屏蔽掉室内空间干扰信号；采用高品质开关电源电路和感应器，以降低从路线串入的影响；在微型机外围电路中普遍选用串行通信集成ic，以简单化线路板走线；选用普遍采用的WDT电源电路，提升手机软件抗干扰性。

④晶闸管的移相开启电源电路。在三相沟通交流变压电源电路中，一个很重要的技术指标是三相平衡难题。之前的三相沟通交流变压常选用3个单相电移相开启ic设计（如TA785），要仔细调节才可以做到三相平衡。大家运用全新发布的三相位相开启集成icAT787，简单化了电路原理，使该电源电路可免于复杂的调节；与此同时还使用了晶闸管的强开启技术性，使其开启得更精确。

硬件开发

本控制板主要是由3一部分构成：晶闸管及移相开启电源电路一部分，接受控制器的操控数据信号，执行交流电流的调整；信号检测板一部分，接受感应器的讯号并做好解决，获得规范工作电压和交流电的有效值及功率因素有送控制器；单片机设计控制器一部分，接受信号检测板的数据信号，根据操纵计算传出调节数据信号到移相开启电源电路，执行最好功率因素操纵，与此同时控制器还根据键盘显示控制面板对控制板主要参数实现改动，并表明控制板运作情况。

晶闸管及移开启电源电路一部分TC787集成ic的基本上联接。

从同歩变电器来的三相过零数据信号经C1、C2、C3电容耦合到6V的直流电数据信号上送进18、2、1脚。TC787对其开展过零检验，经積分电容器C4、C5、C6产生已过零点为起始点的三角波，与由VR引进的开启操纵数据信号较为，寄内C7调配成开启单脉冲，由12、9、10、7、8、11脚輸出，由脉冲变压器推动晶闸管。
信号检测板一部分规范工作电压和交流电的有效值变换电源电路。此电源电路根据基本上的绝对值电路，提升了耦合电容C1，将沟通交流数据信号的平方根变成均值；有效设计方案R5的电阻值，将均值变成有效值。

相位差检验电源电路。

工作电压数据信号VA和交流电数据信号IA经与微脉冲信号数据信号REF较为，获得工作电压和交流电讯号的正自感电动势；经RC过滤后由数据信号“或”电源电路，产生带有瞬时功率的数据信号；由单片机设计除去当中的工作电压半周期时间，即得瞬时功率。

单片机设计控制器一部分基本上电源电路。

TLC0834是4路8位A/D转化器，收集1路工作电压和3路电流量数据信号；TLC5615是10位串行通信D/A，将操纵质量互变规律为仿真模拟电流数据信号，去操纵晶闸管沟通交流变压；X25045是含WDT和EEPROM的多用途电源电路，承担单片机设计操作系统的安全性监控和关键技术参数的维护；SN75176是RS485接口，完成联网监管。

软件开发

单片机软件选用C51编程语言，C51与汇编程序对比，有程序编写高效率、编码易维护保养等优势。程序流程主要是由电脑键盘与表明监管一部分、串行通信集成ic推动部份和数据信号数据采集与实时处理一部分构成。

数据信号数据采集与实时处理一部分，以实时时钟为标准，收集电流电压数据信号系统对的安全性开展监控。收集功率因素数据信号与最佳值较为，以PI控制系统开展计算，适度传出控制代码，对电机开展变压，使其运转于效率高情况。

系统软件调节

在系統调节历程中，大家看到并解决了以下好多个难题。

①电机晶闸管沟通交流变压的稳定难题。因为电机是大电交流电流，在按外三角接线方法时尽量采取半控方式。在其中的数据信息管充分发挥了消化吸收谐波电流的功效。要应用全控方式，最好是使用内三角方式。该接线方法中每个绕阻独立供电系统，绕阻中间不可能造成彼此影响。

②三相变压移相开启板的元器件选择问题。3个積分电容器的值务必互相一致，偏差在1%之内，调配电容器C7的值无法很大，滤波电容C1、C2、C3亦不可以很大，要不然会使电源电路不可以长期性运作，或发生三相的不平衡。

③省电控制板的最好功率因素设置难题。相对值一般在0.85周边，离心风机能够设置在0.9周边，对于不一样电动机而稍有不一样。假如超过了此范畴，则属异常状况。由于电机从理论上有一个在75%～80%负载率周边的最大工作效率点，若电机脆化而不存在特点，则环保节能不可以创立。运用中必需留意此标准。

本电动机环保节能控制板除开具备功率因素操纵环保节能作用外，还建立了软起动、断相维护、过电流保护、超温维护等作用。经客户测试表明，该电动机环保节能控制系统设计有效、运作靠谱、环保节能成效显著。

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