三相異步電動機節能調控的應用研究

陳平曦 張文美

摘 要：三相異步電動機在使用的過程中得到了普遍的認可，所以在每年所使用的電能在一定程度上相當我國現階段總發電量一半以上。在對其進行實際應用的過程中，不僅存在相對來說比較嚴重的電浪費，同時也較為普遍，因此，應該高度重視三相異步電動機的節能調控，深入研究，只有這樣才能減少電能浪費的現象。本文首先對節能控制過程中的原理進行分析，然后進一步提出節能控制措施。

關鍵詞：三相異步電動機；節能；應用

1 節能控制過程中的原理分析

對于三相異步電動機而言，對其功效在一定程度上指的是輸出以及輸入功率的比例，因此，在供電的過程中，部分電能主要能夠對電動機進行驅動，這也可以將其稱之為輸入功效，另外部分電能就會在電動機上進行相應的損耗，這也可以將之稱為輸出功效。在三相異步電動機中出電能損耗這一問題，主要指的是電動機中的鐵以及銅，銅耗產生的過程是在電流通過銅線繞組出現的，對于鐵耗就是電動機在運轉的過程中導致出現的損耗，，這在一定程度上和電壓有著必然的聯系。電動機損耗不僅包括上述的兩個損耗，同時也會存在一系列其余的損耗，由于這些損耗相對來說比較小，所以可以對其進行忽略。

三相異步電動機在節能控制過程中的相關原理是電壓負荷下降中，可以對電源的電壓方式給予適當的降低，只有這樣才能有效的對電動機中的鐵耗進行減少，如果電壓出現下降現象，也會在進一步導致電流出現下降現象，與此同時也會對電動機中的銅耗進行降低，這樣做的目的能夠不斷加強電動機的功效。怎樣才能對電動機自身負荷存在的大小進行檢測，一般狀況下都會使用功效因數方式，換句話說，如果電動機自身的負荷在不斷的增大也會在一定程度上導致其功效因數也不斷加大，如果其負荷處于不斷降低的狀況下，也會進一步影響功效因數存在減少。

三相異步電力機在對進行負荷節能的過程中，主要措施可以分為以下內容：一是，在輕負荷的狀況下，怎樣才能對電動機的總能耗進行降低；二是，在輕負荷的過程中，怎樣對總的輸出功效進行適當的減少；三是，無論三相異步電動機處于哪種負荷下，怎樣才能有效的減少輸出功效的最佳點。

2 節能控制的相關措施

2.1 需要將硬件設計進行做好

本次主要介紹的就是以89C51單片機對功率因數控制裝置進行實現，它能夠在一定程度上根據可控硅調壓對功率因數進行有效的調節，只有這樣才能對節能這一目標進行實現，并且這種裝置不僅具有多種電機保護功能，同時還具有軟啟動保護功能。通過相關的實驗可知，這種裝置一般都會在輕載或者是負載的狀況下才能夠讓電機取得相對來說比較好的節能效果。對于控制器而言，主要的組成部分分為3種：一是，可控硅和移相觸發電部分，對可控板的相關控制信息進行有效的接收，同時還能對交流過程中的電壓進行相應的調節；二是，信號檢測板，在對傳感器信號進行接收的同時還能夠對其進行相應的處理；三是，單片控制板，能夠對信號檢測板的信號進行接收，結合一系列的運算能發出控制信號并且移相觸發電路，對最佳的功率因數實施控制，對控制器在運行過程中的狀況進行相應的顯示。

2.2 對軟件設計給予重視

對于三相異步電動機而言，在進行節能控制的過程中不能夠離開對節能軟件進行科學合理的設計。軟件在進行設計的過程中，一般狀況下都會使用C51語言編程程序單片機，軟件在一定程度上使用C51語言編程，對于C51和匯編語言之間的比較來說，不僅編程的過程中效率相對來說比較高，同時代碼方面利于維護等。程序主要由3個部分組成，一是，鍵盤以及相關的顯示監控部分；二是串行接口芯片驅動部分；它主要按照芯片廠商時序圖，進一步以單片機的I/口模擬串行口，只有這樣才能對串行單片進行有效的讀寫以及操作。采集功率因數信號進一步和最優質進行比較分析，以PI控制算法進行相應的運算，并且在適時對控制指令進行有效的發揮，合理的對電動機進行調壓，其主要的目的就是讓運行過程中一直處于高效率狀態中；三是，信號采集部分以及實時監控部分。

2.3 進行有效的系統調試

系統調試的過程中，可以得知存在以下相關問題：一是，三相異步電動機自身的可控硅在進行電壓調節的過程中會存在穩定性問題，由于電動機會產生較大的負荷來源之一就是機械，所以，應該在一定程度上使用比較好的半控模式對電壓進行有效的調節，只有這樣才能對電壓自身的穩定性給予充分的保證。對于存在的數據管，它的作用就是吸收諧波。在對全控形式進行使用的過程中，最好應該使用內三角形式，在這種接法中，每一個繞組都是單獨進行供電的，所以各個繞組間不會出現相互干擾的現象。二是，對三相調壓移相觸發板器件進行選擇的過程中存在的問題，通過對系統進行相應的調試，可以進一步知道電動機在節能控制過程中的相關的一系數據以及分析。

3 總結

對于三相異步電動機而言，在進行節能控制技術的過程中是現階段我國相對來說比較前沿的技術，并且，對其進行節能控制步進可以讓三相異步電動機自身的工作流程出現轉變的現象，同時還能夠對電量的能耗進行有效的降低。為了在我國經濟發展的同時也能夠促進三相異步電動機的發展，不僅實現經濟的快速發展，同時也能夠保證節能，這在一定程度上是目前發展的主要目標，進一步建立促進我國經濟可持續發展的重要戰略。因此，針對三相異步電動機，在未來發展中最可不忽視的一項內容就是重視節能控制技術，這樣做的目的才能讓其得到普遍的運用和使用，不斷促進三相異步電動機的發展以及進步。

參考文獻

[1]盧建銀.三相異步電動機輕載降壓節能理論分析及其MATLAB仿真實現[D].太原科技大學，2011.

[2]孫紹斌，劉春煜.三相異步電動機節能實踐（一）——矢量疊加補償變壓器技術的應用[J].一重技術，2005，6（5）：145-147.

（作者單位：西門子機電（中國）有限公司）