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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 節(jié)能型紡織機(jī)械電機(jī)專用控制器
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 紡織行業(yè)使用的電機(jī)特別多，因其工作性質(zhì)的原因，機(jī)器啟動(dòng)后是不宜停機(jī)的。本變頻器專門適用于紡織機(jī)械的電機(jī)上，由于電網(wǎng)有電壓波動(dòng)，由變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸入電壓，使其達(dá)到最優(yōu)的工作狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能的目的。
- 詳細(xì)介紹：
- 因其工作性質(zhì)的原因，機(jī)器啟動(dòng)后是不宜停機(jī)的，否則可能影響布面或紡紗質(zhì)量，基本都是連續(xù)運(yùn)行。考慮到電網(wǎng)的電壓波動(dòng)，為了保證在用電高峰期時(shí)（此時(shí)電壓最低）保證企業(yè)所有電機(jī)都能正常工作，大多設(shè)定的輸出電壓高于380V。做為電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，必須在360V就能達(dá)到額定工作力矩和轉(zhuǎn)速，電壓達(dá)到400V以上時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速并沒有線性的提高，對(duì)系統(tǒng)的產(chǎn)量也沒有增加，電機(jī)的功耗卻增加了，這部分功耗轉(zhuǎn)換成熱量使電機(jī)升溫，影響電機(jī)的使用安全。系統(tǒng)主要由模擬三相SPWM發(fā)生器、SPWM輸出驅(qū)動(dòng)、輸出電流電壓變換器及SPWM功率輸出電路等部分。模擬三相SPWM發(fā)生器經(jīng)SPWM驅(qū)動(dòng)輸出電路放大后，由SPWM功率輸出電路輸出。輸出的電流和電壓經(jīng)輸出電流電壓互感器將進(jìn)行按比例變換和A/D轉(zhuǎn)換后反饋到主控制系統(tǒng)，主控系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)負(fù)載情況，自動(dòng)調(diào)整SPWM輸出的幅度，實(shí)現(xiàn)最大限度的節(jié)能。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目前專業(yè)變頻器性能優(yōu)良、節(jié)能效果突出，但由于多種原因使得其價(jià)格居高不下，難以普及。而紡織行業(yè)使用的電機(jī)特別多，因其工作性質(zhì)的原因，機(jī)器啟動(dòng)后是不宜停機(jī)的。本變頻器專門適用于紡織機(jī)械的電機(jī)上，由于電網(wǎng)有電壓波動(dòng)，由變頻器自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸入電壓，使其達(dá)到最優(yōu)的工作狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能的目的。變頻范圍在30~99Hz，載波頻率有9K、12K、15K、18K幾個(gè)頻點(diǎn)，主控器件采用通用有8位單片機(jī)STC12C5412AD，成本低，性能好。功率器件選用7只SGP25N1200BND，負(fù)載能力強(qiáng)、開關(guān)速度快、開關(guān)損耗小，價(jià)格便宜。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 由于紡織行業(yè)使用電機(jī)多，同時(shí)電機(jī)使用率高，該課題針對(duì)行業(yè)特點(diǎn)以節(jié)能為目的, 適應(yīng)三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。一是突出易用性。作品僅有幾個(gè)必須的接線端子，操作員是經(jīng)過認(rèn)證的普通電工就能安裝，不需編程即可使用；采用模塊化結(jié)構(gòu)，維修時(shí)方便更換部件；二是突出低成本。在硬件設(shè)計(jì)上，開發(fā)通用器件潛能完成三相SPWM運(yùn)算與輸出，在功能上進(jìn)行簡化，以利降低成本和方便使用。三是突出節(jié)能；系統(tǒng)通過電壓互感器、電流互感器對(duì)電機(jī)工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，經(jīng)分析運(yùn)算，感知電機(jī)負(fù)載變化，根據(jù)不同負(fù)載曲線，調(diào)整SPWM輸出，使電機(jī)穩(wěn)定工作在最佳工作狀態(tài)。同時(shí)通過智能分析與運(yùn)算，自動(dòng)適應(yīng)不同型號(hào)與功率的電機(jī)。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 以節(jié)能為核心的軟件設(shè)計(jì)與算法。使用新型微控制器和獨(dú)立設(shè)計(jì)的硬件驅(qū)動(dòng)電路。適用于紡織機(jī)械的電機(jī)控制。 變頻器節(jié)能效果好，但是由于其價(jià)格高，普及難度大，因而社會(huì)效益低。如該項(xiàng)目樣機(jī)，成本僅為相同產(chǎn)品的五分之一，經(jīng)紡織廠漿紗機(jī)實(shí)驗(yàn)，日節(jié)能在11%左右，當(dāng)年即可收回投資。紡織業(yè)又是中國重要的產(chǎn)業(yè)之一，它的推廣將帶來極大的社會(huì)效益。
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)網(wǎng)絡(luò)查詢，國內(nèi)外尚未見到相同的專業(yè)用途的產(chǎn)品報(bào)道，與此相近的產(chǎn)品則是目前在交流電機(jī)調(diào)速方面應(yīng)用較多的變頻器。變頻器具有調(diào)速范圍寬、節(jié)能、可編程、閉環(huán)控制、通信接口等功能。但存在成本高、使用復(fù)雜的缺點(diǎn)，需要對(duì)使用人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，適應(yīng)于對(duì)調(diào)速有特殊要求的場合。
