[发明专利]异步电动机降压节能器的分区复用控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，包括有依次连接的三相电源模块(1)、调压电路(2)和电机(3)，其中，所述调压电路(2)的控制信号输入端连接触发电路(4)，所述触发电路(4)的输入端分别连接用于通过触发电路(4)输出控制信号控制调压电路(2)初步调节输入电压到初步最佳值的模糊控制器(7)的输出端，以及用于通过触发电路(4)输出控制信号控制调压电路(2)使输出电压最终达到最优值的最小电流跟踪模块(6)的输出端，所述模糊控制器(7)的输入端通过逻辑开关(8)连接用于把从电机(3)侧采集的功率因数与预设的功率因数相比较作为输出值的功率因数采样模块(5)的输出端，所述最小电流跟踪模块(6)的输入端连接用于控制最小电流跟踪模块(6)开启的逻辑开关(8)，以及连接用于从电机(3)侧检测电流信号的电流采样电路(9)，其中，所述功率因数采样模块(5)和电流采样电路(9)的输入端分别连接电机(3)的输出端。

2.根据权利要求1所述的一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，所述的调压电路(2)包括有三个晶闸管组，其中，每一个晶闸管组的输入端对应连接三相电源模块(1)的一个输出相，三个晶闸管组的输出端各通过一个电阻(R)后构成三相电源输出连接电机(3)的电源定子输入端，所述的三个晶闸管组结构相同，均是由两个晶闸管(VT1、VT2)反向并联构成，每一个晶闸管(VT1、VT2)的触发端分别连接最小电流跟踪模块(6)的输出端和模糊控制器(7)的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，所述的功率因数采样模块(5)，通过采样得到的电机(3)的电压与电流值，通过计算得出有功功率和无功功率，再通过功率因数计算公式得出电机实时的功率因数。

4.根据权利要求3所述的一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，所述的采样是采用多功率因数检测方式，通过采样得到的电机任一相定子电压与电流，通过比较电压与电流相位得出相位角，再利用相位角的余弦值计算出电机实时的功率因数；并且，先采集同一时刻多个功率因数值，再取平均值以减小测量中的误差。

5.根据权利要求1所述的一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，所述的模糊控制器(7)将标准的功率因数与采集到的电机(3)的功率因数相比较得出功率因数偏差，经过比例放大环节将信号放大，经模糊化环节将精确的输入量转化为模糊量，再将经模糊推理得到的模糊子集经去模糊化再次转化为精确值,以得到最终控制量(Uct)，设置有规则库用来存放全部模糊控制规则，为模糊推理提供控制规则。

6.根据权利要求1所述的一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，其特征在于，所述的最小电流跟踪模块(6)比较每个周期电机(3)的定子电流的变化值，当上一个周期的定子电流值大于下一个周期的电流值时，就不断发出触发角信号，直到上一个周期小于下一个周期的值。

7.一种权利要求1所述的异步电动机降压节能器的分区复用控制系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)当电机启动之后，功率因数采样模块采集电机功率因数；

2)功率因数采样模块将采集到的功率因数与预设定的功率因数相比较，并将比较结果输出到逻辑开关，若功率因数低于预设定的功率因数，逻辑开关将采集到的功率因数输入模糊控制器，否则进入步骤4)；

3)模糊控制器经过运算输出控制信号到触发电路，触发电路输出触发脉冲控制调压电路改变电机输入电压从而控制电机功率因数达到预设定的功率因数，实现电机粗节能状态；

4)当功率因数大于等于预设定的功率因数时，逻辑开关控制执行最小电流控制，通过电流采样电路将定子电流输入到最小电流跟踪模块，并通过触发电路控制调压电路对电机定子侧电压进行微调，使电机达到较精确的节能状态。