智能型交流电动机节能起动器的研究与开发

【摘要】： 异步电动机的起动及降低损耗在现代工业控制中是一个非常重要的问题。在对电机控制的漫长的研究过程中，为了实现平滑起动降低损耗及在过程中降低损耗，科技人员提出了多解决方案，一定程度上解决电机的上述问题。本文提出了一种改进的智能型节能起动器，将自适应理论用于运行控制，在实现电机软起动的同时，提高了运行节能效果及控制的可靠性削除了控制回环震荡。 本文第一部分从安全角度出发，讨论电压变化对电动机稳定运行的影响：1．分析了电压变化对电磁转矩的影响 2．研究了随负载变化，调节电压的允许范围 3．探讨了电压变化对电动机功率、效率和功率因素的影响。最后得出结论当负载降低，使电动机效率下降时，可用适当降低定子电压的办法来提高电动机的性能，使电动机保持经济运行。 第二部分是通过引入电机学及电力电子变流技术的理论和公式，用于智能型节能起动器的节能原理的计算和证明。基于一般情况，本文运用实例分析了异步电机在双向晶闸管全电压状态时的功率因数角和晶闸管触发角的变化情况。获得的计算的结果与理论分析十分相符，取得了较好节能效果。 第三部分主要阐述了智能型节能起动器的四个基本电路即主电路，触发电路，保护电路，转换电路的工作原理。尤其是详细研究了智能起动器的触发电路，它引入自适应原理，通过对负载的变化检测而自动调整触发脉冲实现自适应触发。当负载增大时，触发角a提前，定子电压上升；当负载减少时，触发角a滞后，定子电压下降；通过对定子电压的控制，来实现电机节能和起动性能的改善。 第四部分介绍了智能型节能起动器的主要性能和一些使用的注意事项，主要包括：1．技术性能特点2．使用说明3．操作说明4．保护说明 第五部分介绍智能型节能起动器的电气性能试验和保护性能试验结果，其中电气性能试验包括：1．起动特性试验2．转换特性试验3．接通、分断能力及过载试验4．最高综合节能损耗比试验；保护性能试验包括：1．过载保护2．缺相保护3．失压保护。通过试验结果可以看出智能型节能起动器的各项性能完全达到设计要求，稳定可靠。 【关键词】：异步电动机 晶闸管 自适应触发 节能
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TM307
【目录】：

• 第一章 绪论8-13
• §1-1 异步电动机节能问题8-9
• 1-1-1 解决异步电动机节能问题的意义8
• 1-1-2 异步电动机效率低下的主要原因8
• 1-1-3 解决方法及依据8-9
• 1-1-3-1 解决方法——降压节能8-9
• 1-1-3-2 降压节电的控制依据——功率因数（cosΦ）控制法9
• §1-2 异步电动机软起动器简介9-11
• 1-2-1 软起动9-10
• 1-2-2 软起动器的适用场合10
• 1-2-3 国内外软起动器的几种方式10-11
• §1-3 软起动器的缺陷11-12
• §1-4 小结12-13
• 第二章 电压降低对电动机性能的影响13-22
• §2-1 电压变化对电磁转矩的影响13-15
• §2-2 随负载变化，调节电压的允许范围15-17
• §2-3 电压变化对电动机功率、效率和功率因素的影响17-22
• 第三章 智能型节能软起动器的节能计算22-27
• §3-1 引言22
• §3-2 分析与证明22-26
• 3-2-1 节能理论分析22-23
• 3-2-2 实例证明23-26
• §3-3 结论26-27
• 第四章 智能型节能软起动器的电路分析27-34
• §4-1 概述27
• §4-2 主电路、保护电路及转换电路原理图27-30
• §4-3 主电路工作原理30
• §4-4 保护电路工作原理30-32
• 4-4-1 缺相保护工作原理30-31
• 4-4-2 过载保护工作原理31-32
• 4-4-3 短路保护工作原理32
• §4-5 转换电路工作原理32-34
• 4-5-1 级间切换32-33
• 4-5-2 晶闸管保护33-34
• 第五章 KZJ-Z系列智能型异步电动机节能软起动器性能34-42
• §5-1 概述34
• §5-2 节能软起动器的工作原理及主要技术性能特点34-36
• 5-2-1 工作原理34-35
• 5-2-2 主要技术性能特点35-36
• 5-2-2-1 无触点程序降压起动35
• 5-2-2-2 节能运行35
• 5-2-2-3 保护方式35-36
• §5-3 产品型号规格及出厂整定值36-38
• §5-4 产品外型及安装尺寸38
• §5-5 使用说明38
• §5-6 起动前KZJ-Z智能型综合控制器的整定与使用说明38-40
• §5-7 操作说明40-41
• 5-7-1 KZJ-ZQ型40
• 5-7-2 KZJ-ZJ型40-41
• §5-8 保护说明41
• §5-9 运行环境41-42
• 第六章 智能型节能软起动器性能检测42-47
• §6-1 概述42
• §6-2 电气性能试验与保护性能试验报告42-46
• 6-2-1 电气性能试验报告42-45
• 6-2-2 保护性能试验报告45-46
• §6-3 小结46-47
• 第七章 结论47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-50

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