本文關(guān)鍵詞：基于永磁同步電機（PMSM）的農(nóng)用水泵恒揚程系統(tǒng)設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 恒揚程 增壓泵 永磁同步電機 感應(yīng)電機 新農(nóng)村建設(shè)

【摘要】：近年來國家為農(nóng)村住宅條件的改善投入了大量的人力物力,收到的效果也非常喜人�，F(xiàn)如今很多農(nóng)民已經(jīng)從原來低矮的平房搬進了高大的商品房或者自己新建了多層的鄉(xiāng)村別墅。但是由于各種原因的限制,中國廣大農(nóng)村地區(qū)的供水系統(tǒng)建設(shè)遠遠滯后于住房條件的改善；在很多偏遠地區(qū)供水設(shè)備常年無維修保養(yǎng),供水管道老化嚴重,管道漏水率較高,水壓不穩(wěn)定現(xiàn)在已經(jīng)成為農(nóng)村自來水供水管理的一個主要問題�，F(xiàn)階段農(nóng)民普遍采用的方法是在家庭的入水口位置安裝一個增壓泵,該增壓泵可對自來水進行二次加壓,然后輸送到樓上的各個用水區(qū)域,極大地方便了居民生活。市場上的增壓泵多采用感應(yīng)電機(Induction Machine)來直接驅(qū)動水泵,但感應(yīng)電機在使用中存在三個顯著的缺點：第一速度不可調(diào),一旦水泵進水口流量發(fā)生變化時電機不能及時調(diào)整轉(zhuǎn)速,這會造成出水口壓力波動；第二噪音大,影響用戶的休息和生活；第三效率低,造成能源的浪費。隨著電機控制理論和半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,后來出現(xiàn)了變頻控制器,它不僅實現(xiàn)電機速度連續(xù)可調(diào),還可以將接受到的壓力電信號轉(zhuǎn)化為電機的速度輸出直接拖動水泵工作。但是隨之而來的問題是壓力傳感器容易受到各種外界因素比如環(huán)境溫度、管路雜質(zhì)等影響,過一段時間就需要矗更換新的配件。這不僅會造成維護成本增加也影響農(nóng)民正常使用,嚴重制約了產(chǎn)品的大面積推廣。針對現(xiàn)在市場上增壓泵系統(tǒng)普遍存在的問題,本文設(shè)計了一套基于永磁同步電機(PMSM)的無傳感器恒揚程水泵系統(tǒng)。由于采用了永磁同步電機,系統(tǒng)效率更高、電機外形尺寸更小、噪音水平更低,最主要的是無需壓力傳感器即可實現(xiàn)恒揚程輸出。產(chǎn)品成本將更有優(yōu)勢,產(chǎn)品的可靠性也得到提高,長期使用將產(chǎn)生很好的經(jīng)濟回報。除此以外新設(shè)計的變頻控制器工作電壓范圍可以從100伏延伸到250伏,為產(chǎn)品將來出口到全球不同的國家做好了準(zhǔn)備。本文開發(fā)的無傳感器恒揚程算法已經(jīng)在水泵測試系統(tǒng)上進行了測試驗證,數(shù)據(jù)顯示當(dāng)入口流量從0立方米/小時變化到2.5立方米/小時時新的水泵系統(tǒng)可以將揚程維持在14.7-15.3米范圍內(nèi),這基本滿足農(nóng)民使用要求。整機能效對比測試顯示采用永磁同步電機后系統(tǒng)能耗比使用感應(yīng)電機時降低了接近30%,節(jié)能效果十分明顯。并且為了驗證永磁同步電機對噪音的改善我們還進行了噪音測試,測試數(shù)據(jù)顯示永磁同步電機要比感應(yīng)電機噪音水平低大約5db。新設(shè)計的產(chǎn)品填補國內(nèi)變頻增壓泵行業(yè)空白,在改善農(nóng)村供水條件的同時大大降低農(nóng)村用電量,是一款綠色節(jié)能的產(chǎn)品,值得廣泛推廣。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU821.5;TM341

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱海云;;同步電機的調(diào)頻同步啟動[J];中國設(shè)備工程;2007年04期

2 許峻峰;張朝陽;馮江華;王志民;伍理勛;郭淑英;;電動公交車用永磁同步電機實驗研究[J];大功率變流技術(shù);2008年06期

3 ;貝加萊隆重推出8LT系列三相同步電機[J];自動化儀表;2008年07期

4 ;貝加萊推出8LT系列三相同步電機[J];電機與控制應(yīng)用;2008年07期

5 薛薇;郭彥嶺;陳增強;;永磁同步電機的混沌分析及其電路實現(xiàn)[J];物理學(xué)報;2009年12期

6 李巖;;對《降低同步電機總裝下線率》成果的評價[J];中國質(zhì)量;2009年11期

7 唐麗嬋;齊亮;;永磁同步電機的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];裝備機械;2011年01期

8 岳明;;永磁同步電機的快速啟動方案設(shè)計[J];電子測量技術(shù);2011年04期

9 董磊;馬文忠;胡慧慧;;同步電機并網(wǎng)發(fā)電實驗裝置的開發(fā)[J];實驗科學(xué)與技術(shù);2012年04期

10 陸華才;;永磁同步電機無位置傳感器控制介紹[J];電機技術(shù);2012年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃明星;葉云岳;范承志;;復(fù)合永磁同步電機的設(shè)計與分析[A];2006年全國直線電機學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 劉賢興;霍群海;;優(yōu)化的永磁同步電機滑模變結(jié)構(gòu)控制仿真[A];2006中國電工技術(shù)學(xué)會電力電子學(xué)會第十屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2006年

3 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];中國計量協(xié)會冶金分會2008年會論文集[C];2008年

4 張瑜;路尚書;李崇堅;趙曉坦;李凡;段巍;安虹;雷鳴;;三電平同步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)介紹[A];2008全國第十三屆自動化應(yīng)用技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2008年

5 王本振;柴鳳;程樹康;;徑向和切向結(jié)構(gòu)永磁同步電機的性能研究[A];第十三屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2008年

6 尹忠剛;鐘彥儒;張瑞峰;曹鈺;;永磁同步電機無速度傳感器新穎控制策略綜述[A];第三屆數(shù)控機床與自動化技術(shù)專家論壇論文集[C];2012年

7 孫永海;劉建明;高建民;;一起同步電機不能拖動負載的故障探討[A];魯冀晉瓊粵川遼七省金屬（冶金）學(xué)會第十九屆礦山學(xué)術(shù)交流會論文集（機械電氣卷）[C];2012年

8 王麗梅;;電動汽車永磁同步電機控制器硬件設(shè)計[A];西南汽車信息：2011年上半年合刊[C];2011年

9 龍曉軍;于雙和;楊振強;杜佳璐;;基于自抗擾技術(shù)的永磁同步電機調(diào)速方法[A];2011年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（第一分冊）[C];2011年

10 朱洪成;謝寶昌;;獨立變槳永磁同步電機設(shè)計[A];第十八屆中國小電機技術(shù)研討會論文集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張永法;F2TP永磁同步電機掀起節(jié)能革命[N];中國紡織報;2007年

2 羅暉;尤尼康欲領(lǐng)航國產(chǎn)高端變頻器市場[N];科技日報;2008年

3 世淮;變頻器發(fā)展趨勢淺析[N];中國電力報;2006年

4 楊雄飛;軋機高效傳動技術(shù)[N];世界金屬導(dǎo)報;2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫靜;混合動力電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)優(yōu)化控制策略研究[D];山東大學(xué);2015年

2 邱鑫;電動汽車用永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

3 唐校;基于60°坐標(biāo)系SVPWM的永磁同步電機高效率直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 陳星;車用機電復(fù)合傳動系統(tǒng)機電耦合非線性振動研究[D];北京理工大學(xué);2015年

5 曹海川;電感集成式高速無槽永磁同步電機的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 牛里;基于參數(shù)辨識的高性能永磁同步電機控制策略研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

7 楊曉輝;數(shù)控機床中永磁同步電機非線性混沌同步控制算法的研究[D];南昌大學(xué);2015年

8 李玉猛;五相雙轉(zhuǎn)子永磁同步電機設(shè)計及其電磁特性研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 張虎;基于永磁同步電機的電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)力矩控制算法研究[D];吉林大學(xué);2015年

10 賈廣隆;復(fù)合轉(zhuǎn)子定子電勵磁無刷同步電機設(shè)計與分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭彥嶺;永磁同步電機的混沌控制研究[D];天津科技大學(xué);2010年

2 陶澤昊;基于磁通觀測器的永磁同步電機速度跟蹤控制策略研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 田永新;車用永磁同步電機驅(qū)動控制系統(tǒng)研究與設(shè)計[D];天津理工大學(xué);2015年

4 焦山旺;具有容錯能力的永磁電機矢量控制系統(tǒng)的研究[D];江南大學(xué);2015年

5 成傳柏;內(nèi)置式永磁同步電機模糊PI弱磁算法研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

6 石敏;永磁同步電機高性能弱磁控制策略的研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

7 張仕聰;永磁同步電機驅(qū)動平面欠驅(qū)動2R機械臂的非線性動力特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

8 樊小利;永磁同步電機模型預(yù)測控制的研究與實現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

9 杜翔宇;電動汽車用永磁同步電機仿真及其控制策略研究[D];上海交通大學(xué);2015年

10 王靜雅;永磁同步電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究[D];遼寧工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：1171080