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异步电动机节能技术的研究

耿仁宝  
【摘要】: 当今社会存在着巨大的能源危机,能源问题已是一个世界性问题。异步电动机广泛应用于社会的各个领域,它耗费了大量的能量。现实中,很多的电机过大地考虑了安全余量,致使它们经常处于轻载下运行,这种“大马拉小车”的情况致使电机的效率十分低下,造成了巨大的能量浪费。 如能对异步电动机进行节能控制,提升电机的效率,其节电量就是非常可观的,对于能源日益稀缺的今天将具有极其巨大的意义。本文从异步电动机的节能角度,对电机的节能控制系统进行了系统地研究。取得的主要成果有: 本文系统分析了异步电动机节能的原理,分别设计了基于最小定子电流的PI控制节能系统和单神经元PID控制节能系统。首先,设计了电机节能系统的各个仿真模块并实现了各模块的功能测试,主要模块有三相交流调压模块、数字平均值滤波模块、功率因数检测模块、低通滤波器模块、电机效率检测模块等。利用最小定子电流节能原理,使用在线寻优的方法,实现了电机节能的在线寻优算法,使异步电动机工作在最佳的定子电流点。然后,运用PI控制器对电机节能进行实验研究,通过对PI控制出现的不足进行分析,在此基础上,设计了单神经元PID控制器,并同时提出了区间自适应匹配的寻优改进算法。最后,运用单神经元自适应PID控制器对电机节能进行仿真研究。实验结果表明,基于改进算法的单神经元PID控制效果显著,达到了良好的电机节能效果。


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