基本信息
- 項目名稱：
- 正弦波三相異步電動機起動與調速裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 為了解決相控調壓存在的諧波問題,作者提出一種在電源和交流電動機定子繞組之間串入可關斷電力電子元件，對可關斷元件采用PWM技術控制，可關斷元件關斷時用小電容續(xù)流的方法,實現(xiàn)了保持輸出電壓正弦波形下可以連續(xù)改變輸出電壓幅度的目的
- 詳細介紹：
- 目前交流電動機軟啟動器一般采用相控調壓,即在電源和交流電動機定子繞組之間串入雙向可控硅,控制所串入可控硅導通角實現(xiàn)調壓。這種調壓方法電源和負載電流中都存在大量諧波,若軟啟動器僅用于交流電動機的啟動，由于時間較短，諧波的影響不很大,但若軟啟動器用于長期節(jié)電運行，則諧波對電源和負載都很不利。 為了解決相控調壓存在的諧波問題,作者提出一種在電源和交流電動機定子繞組之間串入可關斷電力電子元件，對可關斷元件采用PWM技術控制，可關斷元件關斷時用小電容續(xù)流的方法,實現(xiàn)了保持輸出電壓正弦波形下可以連續(xù)改變輸出電壓幅度的目的。 本裝置采用三個可關斷電力電子器件控制單向導通，而返回波采用三個大功率二極管來實現(xiàn)，既省略了部分控制電路又經濟實用。具有很強的應用價值。
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1 、目前三相異步電動機串級調速，其調速性能優(yōu)良，成本亦較高。另外，還有三相交流調壓調速，硬件較為簡單，成本低，但是調速范圍較窄，起動轉矩較小，應用場合受限制。因此，作者意在設計一種起動與調速裝置，可用于需要緩啟動或調速的場合。 2、本設計采用三個性能優(yōu)良的可開通關斷的IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）實現(xiàn)單向導通而返回波用三個大功率二極管實現(xiàn)的設計思想，利用STC89C52實現(xiàn)PWM脈寬調制控制，達到了即緩起動與調速優(yōu)良，又經濟實惠的目的。 3、由于轉子定子電感的存在，對電網造成的污染較小。使用單片機可以對電機實現(xiàn)缺相、過流、過壓、欠壓、過熱等的保護。
科學性、先進性
- 2、 由IGBT和二極管組成的調壓電路 IGBT導通電阻小、容量大,由IGBT組成調壓電路比用PMOS、NMOS對管組成調壓電路損耗小。IGBT只有N型管，由IGBT和大功率二極管組成調壓電路應將大功率二極管反并聯(lián)。圖2為由IGBT管和大功率二極管組成的調壓電路。 3、PWM頻率為10KHz,負載為單項異步電動機定子繞組,實驗表明圖2調壓電路確實能夠實現(xiàn)保持負載電壓正弦波形下連續(xù)調壓。PWM占空比從0~100%變化,負載端電壓、電流波形如圖3 當PWM占空比為0%時,IGBT完全關斷,但仍有小電流經續(xù)流電容C流過負載L,所以圖2的PWM占空比為0%時負載端電壓不為0。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年4月23日，在山東建筑大學公開答辯會。 結果不理想
作品所處階段
- 沒有通過學校審批
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 1、本項目經濟可行，視野獨特，可行性較好。而且能夠實現(xiàn)三相異步電動機的調速，且調速范圍廣，性能優(yōu)良。達到了即調速優(yōu)良，又經濟實惠的目的，并且對電網造成的污染較小。使用單片機可以對電機實現(xiàn)缺相、過流、過壓、欠壓、過熱等的保護。 2、原理的突破性 ，思維方式的新穎性，使原先較昂貴的三相電動機調速系統(tǒng)變的更加經濟，重要的是調速性能明顯的提高，達到了經濟、實用、環(huán)保的目的，體現(xiàn)了經濟、環(huán)保這一新的科學精神。 3、并且較低的成本、更加優(yōu)良的性能能夠產生產生很好的市場效益，有著廣闊的發(fā)展前景。 總之，項目經濟可行，視野獨特，可行性較好。而且能夠實現(xiàn)三相異步電動機的起動與調速，且調速范圍廣，性能優(yōu)良。
同類課題研究水平概述
- 其他調速技術已經很成熟了，調幅調速也有很大的進步，只是純硬件調速價格昂貴……
