[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

说明书

异步电动机降压节能器的分区复用控制系统及控制方法，有依次连接的三相电源模块、调压电路和电机，调压电路的控制信号输入端连接触发电路，触发电路的输入端分别连接的模糊控制器的输出端，以及最小电流跟踪模块的输出端，模糊控制器的输入端通过逻辑开关连接用于把从电机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的输出端，最小电流跟踪模块的输入端连接用于控制最小电流跟踪模块开启的逻辑开关，以及连接用于从电机侧检测电流信号的电流采样电路，其中，功率因数采样模块和电流采样电路的输入端分别连接电机的输出端。本发明采用模糊控制与最小电流控制相结合的分区复用控制，加快了控制器反应速度，使电机达到最优运行状态。

技术领域

本发明涉及一种异步电动机。特别是涉及一种将模糊控制与最小电流控制相结合的异步电动机降压节能器的分区复用控制系统及控制方法。

背景技术

异步电动机作为使用最广泛的电动机，因具备结构简单、价格低廉、坚固耐用、制造方便、很少需要维护和能在恶劣环境下持续运行的优点，在日常生活，尤其是工业生产中得到了广泛的使用，但异步电动机在工业运用上还存在着诸多问题:一方面，异步电机选型与其拖动的负载匹配不合理，导致“大马拉小车”现象频出，这即增加了企业的采购成本，又增大了其实际的营运成本；另一方面，许多运行工况负荷并不是恒定不变的，而是处于轻载一满载一轻载这一周期性变化之中，当异步电机在轻载下运行，其效率更低、无功耗能更大。

据统计，单一地提升异步电动机生产工艺，每年可节约的电量仅占电动机全年耗能的3.3％。而对异步电动机传动系统进行节能改造，可节电880亿kWh/每年，这使得电动机可以减少15.5％的能耗。这些电能相当于12座100万kW电站的供电能力，同时相应的每年可以减少562万吨CO₂的排放，因此对于交流异步电动机运行系统的节能控制势在必行。

当前，异步电动机的节能控制策略虽然很多，但仍存在着许多问题，例如其所最适宜的运用场合模糊不清、其节能空间及节能效果也无法得到验证、节能控制所需相关装置设备的投入费用未结合实际情况做考虑等。随着工业生产规模化电动机制造业越来越向大功率方向发展，异步电动机己经成为当前工业装备用的单机耗能最大的原动机。因此研究大功率异步电动机的节能仍有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现电机的最优运行状况的异步电动机降压节能器的分区复用控制系统及控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种异步电动机降压节能器的分区复用控制系统，包括有依次连接的三相电源模块、调压电路和电机，其中，所述调压电路的控制信号输入端连接触发电路，所述触发电路的输入端分别连接用于通过触发电路输出控制信号控制调压电路初步调节输入电压到初步最佳值的模糊控制器的输出端，以及用于通过触发电路输出控制信号控制调压电路使输出电压最终达到最优值的最小电流跟踪模块的输出端，所述模糊控制器的输入端通过逻辑开关连接用于把从电机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的输出端，所述最小电流跟踪模块的输入端连接用于控制最小电流跟踪模块开启的逻辑开关，以及连接用于从电机侧检测电流信号的电流采样电路，其中，所述功率因数采样模块和电流采样电路的输入端分别连接电机的输出端。

所述的调压电路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的一个输出相，三个晶闸管组的输出端各通过一个电阻后构成三相电源输出连接电机的电源定子输入端，所述的三个晶闸管组结构相同，均是由两个晶闸管反向并联构成，每一个晶闸管的触发端分别连接最小电流跟踪模块的输出端和模糊控制器的输出端。

所述的功率因数采样模块，通过采样得到的电机的电压与电流值，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。