安紅杰

[摘 要]隨著電力在生產(chǎn)、生活中的大規(guī)模使用，三相異步電動(dòng)機(jī)這一電動(dòng)機(jī)的主要形式以其方便、可維護(hù)性強(qiáng)以及性價(jià)比較高的特點(diǎn)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。為保障三相異步電動(dòng)機(jī)的正常使用，需要在總結(jié)三相異步電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用所出現(xiàn)的故障特點(diǎn)的基礎(chǔ)上做好對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)的維修。從而使得三相異步電動(dòng)機(jī)能夠正常使用，確保生產(chǎn)工作的正常運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]三相異步電動(dòng)機(jī)；節(jié)能調(diào)控；應(yīng)用；分析

中圖分類號(hào)：TM343 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）27-0379-01

1 三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制原理介紹

三相異步電動(dòng)機(jī)的功效是指三相異步電動(dòng)機(jī)的輸出功效同輸入功效的比例，因此供給電機(jī)的一部分電能是用來(lái)使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，即輸入的功效，而另外一部分電能就會(huì)發(fā)生在三相異步電動(dòng)機(jī)的自身?yè)p耗上，這就是我們所說(shuō)的輸出功效。三相異步電動(dòng)機(jī)的電能損耗主要是指電動(dòng)機(jī)的鐵和銅，而電動(dòng)機(jī)的銅耗則是在電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)的銅線繞組時(shí)而產(chǎn)生的，相比之下，電動(dòng)機(jī)的鐵耗則是指電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，其定子和轉(zhuǎn)子鐵芯中產(chǎn)生的電流而發(fā)生的損耗，這主要是與電壓有關(guān)。電動(dòng)機(jī)的損耗除了這兩部分損耗外，還存在其他的損耗，但是這些損耗都比較小，可以忽略。

而三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能原理就是在電壓的負(fù)荷下降的時(shí)候，可以通過(guò)適當(dāng)降低電源的電壓的方法，從而減少電動(dòng)機(jī)中的鐵耗。當(dāng)電壓下降的時(shí)候，相應(yīng)的電流也會(huì)隨之下降，這樣也就降低了電動(dòng)機(jī)中的銅耗，只有這樣電動(dòng)機(jī)的功效才會(huì)得到提高。如何檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷大小，通常我們會(huì)采用功效因數(shù)的方法進(jìn)行，就是說(shuō)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷增大時(shí)，則它的功效因數(shù)就會(huì)增大，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷降低的時(shí)候，則功效因數(shù)就會(huì)減小。

2 三相異步電初節(jié)能技術(shù)分析

2.1 輕載調(diào)壓節(jié)能

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，電機(jī)在滿載下其工作效率約為0.8-0.9，但當(dāng)負(fù)荷下降，負(fù)載系數(shù)下降時(shí)，其效率和功率因素也隨之下降，如圖1所示。仔細(xì)分析三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能原理，不難發(fā)現(xiàn)：電機(jī)的功效是指其輸出功效和輸入功效之比，其與電壓有著密切聯(lián)系。從電能損耗的角度來(lái)看，主要來(lái)自于定子和轉(zhuǎn)子鐵芯中產(chǎn)生的電流發(fā)生的損耗—鐵損，而非銅耗。因此，多數(shù)節(jié)能方法都是在負(fù)荷下降時(shí)，通過(guò)適當(dāng)降低電源電壓的方法以降低鐵損的思路來(lái)完成節(jié)能。負(fù)荷節(jié)能主要著眼點(diǎn)存在于輕載時(shí)如何降低電機(jī)的總能耗，減少總的輸出功效以及在任何負(fù)載下如何找到輸出功效的最佳點(diǎn)。分析得知，當(dāng)電壓下降時(shí)，電流也隨之下降，鐵損降低的同時(shí)銅耗也隨之下降。電機(jī)選用時(shí)，設(shè)計(jì)者往往偏好容量偏大的電動(dòng)機(jī)，使得多數(shù)異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)位偏離額定值，或者電動(dòng)機(jī)多數(shù)處于空載和輕載運(yùn)行，而重載運(yùn)行時(shí)間短，造成電機(jī)的效率和功率因數(shù)較低。此時(shí)通過(guò)降低輸入電機(jī)定子的電壓，減少鐵耗來(lái)提高電機(jī)效率。

3 三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制技術(shù)存在的問(wèn)題及解決措施

3.1 存在的問(wèn)題

老式的三相異步電動(dòng)機(jī)主要設(shè)計(jì)于五、六十年代，這種三相異步電動(dòng)機(jī)在我國(guó)的礦山中應(yīng)用很廣。這些電動(dòng)機(jī)的體積大、啟動(dòng)性能低、功效低，同時(shí)這些電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷也比較低，往往這種電動(dòng)機(jī)的實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其額定負(fù)荷，再次，這種電動(dòng)機(jī)的電源電壓很不對(duì)稱，且電壓比較低。我們知道，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電壓不穩(wěn)或者是相對(duì)較低的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)在這種情況下運(yùn)行，會(huì)增大電動(dòng)機(jī)的損耗，最后一個(gè)問(wèn)題就是電動(dòng)機(jī)的維修管理跟不上，對(duì)電動(dòng)機(jī)的檢修效率很低，電動(dòng)機(jī)得不到良好的運(yùn)行維護(hù)和定期檢修，也會(huì)增大電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行損耗。

3.2 解決的措施

對(duì)于電動(dòng)機(jī)存在的這些問(wèn)題，我們可以從多方面采取措施加以解決，例如我們可以引進(jìn)先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)，淘汰落后的電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，我們還要保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電壓的基本穩(wěn)定，通過(guò)采取電壓控制的方法對(duì)電動(dòng)機(jī)的損耗進(jìn)行控制。此外，我們還可加大對(duì)電動(dòng)機(jī)的維修力度，持續(xù)監(jiān)護(hù)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)及定期維護(hù)和檢修，這樣才會(huì)讓電動(dòng)機(jī)始終保持穩(wěn)定、可靠、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少損耗。我們還可通過(guò)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)采取節(jié)能控制措施，這也是接下來(lái)要探討的重點(diǎn)內(nèi)容。

4 三相異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能控制的具體應(yīng)用措施和方法

本文介紹一種以89C51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的功率因數(shù)控制裝置，它是通過(guò)可控硅調(diào)壓來(lái)調(diào)節(jié)功率因數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的，同時(shí)該裝置還有軟啟動(dòng)和多種電機(jī)保護(hù)功能。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)表明，該裝置對(duì)經(jīng)常處于輕載或變負(fù)載情況下的電機(jī)可取得較好的節(jié)能效果。改控制器主要由3部分組成：可控硅及移相觸發(fā)電路部分，接收控制板的控制信號(hào)，實(shí)施交流電壓的調(diào)節(jié)；信號(hào)檢測(cè)板部分，接收傳感器的信號(hào)并進(jìn)行處理，得到標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流的有效值及功率因數(shù)角送控制板；單片機(jī)控制板部分，接收信號(hào)檢測(cè)板的信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算發(fā)出控制信號(hào)到移相觸發(fā)電路，實(shí)施最佳功率因數(shù)控制，同時(shí)控制板還通過(guò)鍵盤顯示面板對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行修改，并顯示控制器運(yùn)行狀態(tài)?？煽毓杓耙葡嘤|發(fā)電路部分TC787芯片的基本連接如圖2所示：

從同步變壓器來(lái)的三相過(guò)零信號(hào)經(jīng)Cl、CZ、3C電容禍合到6v的直流信號(hào)上送入18、2、1腳。Tc787對(duì)其進(jìn)行過(guò)零檢測(cè)，經(jīng)積分電容C4、5C、6C形成以過(guò)零點(diǎn)為起點(diǎn)的三角波，與由vR引入的觸發(fā)控制信號(hào)比較，再經(jīng)C7調(diào)制成觸發(fā)脈沖，由12、9、10、7、8、H腳輸出，由脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)可控硅。信號(hào)檢測(cè)板部分標(biāo)準(zhǔn)電壓和電流的有效值轉(zhuǎn)換電路如圖3所示：

5 結(jié)論

三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制技術(shù)是目前我國(guó)比較前沿的技術(shù)，同時(shí)，對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的節(jié)能控制可以促使三相異步電動(dòng)機(jī)工作流程的轉(zhuǎn)變，使三相異步電動(dòng)機(jī)的耗電量降低，為三相異步電動(dòng)機(jī)在促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能和經(jīng)濟(jì)效益的雙發(fā)展，這是三相異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能發(fā)展的需要，也是構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會(huì)的需要。因此，在今后的三相異步電動(dòng)機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)更加注重三相異步電動(dòng)機(jī)節(jié)能控制技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)更科學(xué)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 任宏.三相異步電動(dòng)機(jī)降壓節(jié)能研究及應(yīng)用[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2005，05：32-34.

[2] 關(guān)斌，任宏.三相異步電動(dòng)機(jī)降壓節(jié)能研究及應(yīng)用[J].鍋爐制造，2006，02：72-74.

[3] 王金.三相異步電動(dòng)機(jī)降壓節(jié)能應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2016，10：96.endprint