本文選題：開繞組異步電機 + 功率因數(shù)��； 參考：《大連海事大學》2017年碩士論文

【摘要】：電能作為一種清潔能源,它具有環(huán)保、方便、快捷等優(yōu)點,是國民經(jīng)濟和人民生活的命脈。它在終端能源消耗中所占的比重是衡量一個國家現(xiàn)代化程度的重要標準。電機耗電量約占社會總用電量的64%,在工業(yè)控制中電機使用很多,約占工業(yè)總耗電量的75%。但異步電機的額定功率因數(shù)一般只有0.8左右,在輕載或不均勻負載情況下,電機的功率因數(shù)更低,在0.2-0.85之間。因此,提高電機功率因數(shù)是改善電能利用率的有效途徑之一,為了提高電機運行效率,本文研究了一種能補償異步電機功率因數(shù)的裝置。本文通過對異步電機電磁原理及結(jié)構(gòu)的分析,查閱相關(guān)文獻資料,借鑒了雙端逆變器控制電機的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方法,研究設計了一種開繞組異步電機功率因數(shù)補償?shù)耐負浣Y(jié)構(gòu),借鑒并應用瞬時無功功率的原理和功率因數(shù)補償?shù)目刂圃?研究了所設計的異步電機功率因數(shù)補償裝置的控制方法。應用MATLAB仿真軟件搭建了開繞組異步電機的模型,并搭建了開繞組異步電機的功率因數(shù)補償裝置的整體仿真模型,仿真驗證了所設計的補償方法的正確性和可行性;利用Altiumdesigner軟件設計了功率因數(shù)補償裝置的主電路、控制電路、采樣電路和電源電路等硬件電路;以DSPTMS320F28335為核心,結(jié)合硬件電路,在CCS3.3中用C語言編寫了控制程序,采用SPWM的方法控制所設計的異步電機功率因數(shù)補償裝置。本文以0.75kW異步電機搭建的實驗平臺進行相關(guān)實驗測試和研究,仿真實驗表明:電機在額定電壓,25%-125%額定負載下,加功率因數(shù)補償裝置后,電機的無功功率趨近零,電機功率因數(shù)可以達到1。實驗結(jié)果表明:電機在使用所設計的功率因數(shù)補償裝置后可以實現(xiàn)功率因數(shù)補償?shù)墓δ?由于在系統(tǒng)硬件和軟件設計方面還存在不完善的地方,在額定電壓下,50%左右額定負載的情況下異步電機的無功功率會減小,電機的功率因數(shù)從原來的0.38提高到0.53左右,功率因數(shù)提高15%左右;而額定負載下功率因數(shù)改善效果不十分明顯。
[Abstract]:As a kind of clean energy, electric energy has the advantages of environmental protection, convenience and rapidity, which is the lifeblood of national economy and people's life. Its proportion in terminal energy consumption is an important measure of a country's modernization. Motor power consumption accounts for about 64% of the total power consumption in the industrial control of motor use a lot, about 75% of the total industrial power consumption. However, the rated power factor of asynchronous motor is generally only about 0.8. Under light load or uneven load, the power factor of induction motor is even lower, ranging from 0.2-0.85. Therefore, improving the power factor of the motor is one of the effective ways to improve the utilization rate of electric energy. In order to improve the efficiency of the motor, a device which can compensate the power factor of the asynchronous motor is studied in this paper. Based on the analysis of the electromagnetic principle and structure of asynchronous motor, and the reference of related literature, the topology structure and control method of two-terminal inverter control motor are used for reference in this paper. A topology of open-winding asynchronous motor power factor compensation is studied and designed. The principle of instantaneous reactive power and the control principle of power factor compensation are used for reference. The control method of power factor compensation device for asynchronous motor is studied. The model of open-winding asynchronous motor is built by using MATLAB simulation software, and the integral simulation model of power factor compensation device of open-winding asynchronous motor is built. The correctness and feasibility of the designed compensation method are verified by simulation. The main circuit, control circuit, sampling circuit and power supply circuit of the power factor compensation device are designed by using Altiumdesigner software, and the control program is written in C language in CCS3.3 with DSPTMS320F28335 as the core and combined with the hardware circuit. The power factor compensation device of asynchronous motor is controlled by SPWM. Based on the experimental platform of 0.75kW induction motor, the simulation results show that the reactive power of the motor approaches zero after adding the power factor compensation device under the rated voltage of 25-125% rated load. The power factor of the motor can reach 1. The experimental results show that the motor can realize the function of power factor compensation after using the designed power factor compensation device, because of the imperfections in the system hardware and software design, When the rated voltage is about 50% of the rated load, the reactive power of the asynchronous motor will be reduced, the power factor of the motor will be increased from 0.38 to 0.53, and the power factor will be increased by about 15%. But under rated load, the improvement effect of power factor is not very obvious.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM343

【參考文獻】

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4 蔣鎮(zhèn)平;;高效電機節(jié)能[J];資源節(jié)約與環(huán)保;2010年02期

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6 肖慧榮;鄒文棟;柴明綱;;大功率繞線式異步電機無功補償裝置的研究[J];電力電子技術(shù);2007年06期

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本文編號：1785866