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基于模糊控制的三相异步电机节能控制器的研究设计

张现平  
【摘要】: 由于三相异步电动机运行环境及运行情况各异,有时要在各种变负载、频繁起动制动状态下运行,为了满足启动转矩以及重载的情况下运行,往往需要选择功率相对较大的电动机,这样轻载时功率因数相对较低,必然浪费大量的能源,因此轻载节能十分必要。 首先,本文从电机轻载时候效率较低的原因出发,分析了交流异步电机的能耗关系,得出了电机效率、功率因数和输入电压以及负载率之间的关系;同时对降电压节能的可行性和晶闸管触发角的变化对输出电压的影响进行了研究。当负载率较低时尤其是空载时电机运行效率较低,损失了大量的无功功率,此时可以通过降低输入电压从而提高电机的功率因数。 其次,本文在模糊控制理论分析的基础上,采用了加入了可调因子的积分型模糊控制器来控制晶闸管触发角,以降低端电压,提高电机功率因数,从而达到轻载节能的目的。 最后,本文对控制系统进行了软硬件设计。主电路由三相反并联晶闸管电路、功率因数角检测电路以及晶闸管触发电路和串行存储电路构成,以PIC16F877A为主控制芯片;在软件设计中给出了各主要功能模块的详细流程图,包括软起动子程序流程图、模糊控制算法流程图。随后又介绍了系统设计中的软硬件抗干扰措施和实验结果。


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