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三相异步电动机轻载降压节能理论分析及其MATLAB仿真实现

卢建银  
【摘要】:交流异步电动动机由于其结构简单、价格低廉等优点而在工业、农业及其它领域中广泛应用,但在运行时,异步电动机所带负载往往处于变化的状态,如果在轻载或空载的状态下运行,就会出现电动机功率因数变小、效率降低、电能浪费等严重后果,因此三相异步电动机的轻载节能问题非常迫切和必要,对于长期运行在轻载状态下的异步电动机,存在着很大的节能空间。 本论文分析了异步电动机的节能运行原理。主要研究了异步电动机在轻载或空载运行时,通过检测功率因数,并根据一定的控制规则降低电动机端电压来达到提高功率因数的目的,进而实现节能的控制技术。 设计了异步电动机节能运行的控制方案,给出了通过检测电动机相电压与相电流的相位角来得到功率因数的方法。 由于交流异步电动机是一个严重非线性的控制对象,采用传统的控制方法很难达到满意的效果,本文采用模糊控制技术来实现电动机的节能控制。 利用MATLAB仿真软件,对模糊节能控制系统进行仿真研究,建立了节能控制系统的仿真模型,包括节能模糊控制器、三相交流调压电路、电动机及其测量模块、功率因数检测仿真模块等。 通过针对提高功率因数的模糊控制降压节能系统进行的仿真设计、实验与分析,可知该系统具有响应速度快、鲁棒性较强、节能效果显著等特点。通过仿真可对电路参数进行优化设计,并最终可将异步电动机的功率因数大幅度提高,对今后实际电路的设计具有一定的理论参考价值。


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