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进相器的系统设计

2020-05-26 11:20:08 水阻柜网 阅读

摘要:静止进相器是专为大中型绕线式电机节能降耗设计的无功率就地补偿装置文中首先介绍了绕线式异号电动机的进相原理,以及静止进相器的结构和其工作原理,接着闸述了变频电路和单片机抠制系统的设计过程及其相应的软件设计.这种静止式进相器显著地提高了功率因素,达到了节能的目的,

 关键词:绕线式电机:静止进相器;无功率补偿:功率因素:研制

1硬件的结构和工作原理

电动机在运行时,静止式进相器串接在电动机回路中,电流检测器件检测电动机转子侧的电流,并把检测到的电流信号经滤波放大环节送到单片机,单片机通过检测电动机转子回路电流的变化,进行智能处理,并把信号传送给触发器,触发交交变频器中的整流晶闸管,控制变频器把50Hz的交流电转变成与异步电动转子电流频率(1 ~ 2Hz)相同、相位超前于原转子电动势90o的附加电势,施加到绕线式异步电动机的转子绕组上,以改变电动机定子电流和定子电压的相位关系,减小功率因数角,提高电动机功率因数

本系统采用交交变频技术、计算机控制技术,能够实现无功功率的自动补偿且附加电势大小可根据负荷的变化而变化.该进相系统主要由变频工作电路和单片机控制电路组成系统如图2所示,

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2变频电路的设计

交交变频器由12只晶闸管和6只电抗器组成它将两相间380V交流电,通过晶闸管和平衡电抗器,交换成与电机转子频率相同的三相交流电,该变频器原理如图3所示通过该交交变频器变换出来的三相交流电接入转子回路,从而在转子回路中产生-个超前转子回路内主电动势90的附加电势.

3单片机控制 系统设计

为了提高系统响应时间和控制精度,增加进相器的功能,考虑使用性能更好的控制芯片,用INTEL公司的MCS-96系列单片机80C196MC作为主控芯片,80C196MC具有适合于PWM逆变器、变频器及电机高速控制所需的许多特性.控制回路主要由控制主板、触发板、电源板组成主板把收到的转子信息,可控硅信息转换成单片机能识别的信号,经CPU处理后发出准确的触发信号,由触发板产生触发脉冲触发可控硅,向转子绕组提供超前原电动势90的附加电势.

4结论

静止进相器采用单片机作为核心控制部件,有效的提高了系统控制的精确性和稳定性,其功能因数可达到0.95以上,定子侧电流下降10%以上,显著地提高了功率因数,达到了节能的目的,还显著改善了电机的工作状态,降低了定子的额定温升,对保护电机不受损和延长使用寿命具有显著的作用。


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