基于模糊控制的泵類負(fù)載電機(jī)節(jié)能裝置的研究.pdf

1、在供水系統(tǒng)中，異步電動機(jī)是應(yīng)用最多、耗電總量最大的用電設(shè)備。一般來說為了提高安全系數(shù)，電動機(jī)容量選擇的都比較大，易造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，導(dǎo)致運行效率和功率因數(shù)降低，電能浪費嚴(yán)重等后果。針對上述情況，研制開發(fā)了供水系統(tǒng)基于模糊控制的泵類負(fù)載電機(jī)的節(jié)能裝置。 本文首先對電機(jī)的幾種調(diào)速方案進(jìn)行了比較，選擇了調(diào)壓調(diào)速節(jié)能方案。從電機(jī)的各種損耗和負(fù)載特性入手，分析了調(diào)壓調(diào)速的原理和系統(tǒng)的調(diào)速特性，并確定了調(diào)壓范圍。在外圍電路設(shè)計上，利

2、用電容器對電機(jī)進(jìn)行無功就地補(bǔ)償，以提高電機(jī)的功率因數(shù)，減少其電能損耗，節(jié)約電能。由于異步電動機(jī)直接起動有著諸多的弊端，因此本文利用恒流恒壓控制模塊對電機(jī)進(jìn)行軟起動，減小起動電流沖擊，避免沖擊電網(wǎng)，從而減少了電網(wǎng)的功率損耗，達(dá)到了節(jié)能效果。 對于供水系統(tǒng)中的水泵，通過對其機(jī)械特性的分析，得出利用其轉(zhuǎn)速進(jìn)行節(jié)能的方法。本文以歐姆龍CPlH-XA40DR-A型可編程控制器(PLC)為核心，加上光電編碼器和壓力傳感器構(gòu)建了整個調(diào)壓調(diào)速控

3、制系統(tǒng)。在系統(tǒng)硬件設(shè)計上，采用恒流恒壓控制模塊和PLC控制技術(shù)對硬件電路進(jìn)行優(yōu)化；在軟件設(shè)計上，提出了水壓、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)綜合控制策略，即轉(zhuǎn)速內(nèi)環(huán)由模糊自適應(yīng)PID控制算法實現(xiàn)，水壓外環(huán)由模糊PID控制算法實現(xiàn)，從而提高了系統(tǒng)的控制精度和魯棒性。采用模糊智能控制方案有效的解決了電動機(jī)及負(fù)載耗能的問題，用簡潔的方式，實用的方法，獲得了較好的節(jié)能功效。最后對系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并給出了主程序的流程圖。 調(diào)壓調(diào)速的節(jié)能方法具