论文部分内容阅读
在供水系统中,异步电动机是应用最多、耗电总量最大的用电设备。一般来说为了提高安全系数,电动机容量选择的都比较大,易造成“大马拉小车”的现象,导致运行效率和功率因数降低,电能浪费严重等后果。针对上述情况,研制开发了供水系统基于模糊控制的泵类负载电机的节能装置。本文首先对电机的几种调速方案进行了比较,选择了调压调速节能方案。从电机的各种损耗和负载特性入手,分析了调压调速的原理和系统的调速特性,并确定了调压范围。在外围电路设计上,利用电容器对电机进行无功就地补偿,以提高电机的功率因数,减少其电能损耗,节约电能。由于异步电动机直接起动有着诸多的弊端,因此本文利用恒流恒压控制模块对电机进行软起动,减小起动电流冲击,避免冲击电网,从而减少了电网的功率损耗,达到了节能效果。对于供水系统中的水泵,通过对其机械特性的分析,得出利用其转速进行节能的方法。本文以欧姆龙CP1H-XA40DR-A型可编程控制器(PLC)为核心,加上光电编码器和压力传感器构建了整个调压调速控制系统。在系统硬件设计上,采用恒流恒压控制模块和PLC控制技术对硬件电路进行优化;在软件设计上,提出了水压、转速双闭环综合控制策略,即转速内环由模糊自适应PID控制算法实现,水压外环由模糊PID控制算法实现,从而提高了系统的控制精度和鲁棒性。采用模糊智能控制方案有效的解决了电动机及负载耗能的问题,用简洁的方式,实用的方法,获得了较好的节能功效。最后对系统的软硬件设计进行了详细的介绍,并给出了主程序的流程图。调压调速的节能方法具有投资小,调节简单,维修方便等优点,是一种具有广泛应用前景的节能方法。本文设计的供水系统节能装置已在供水控制系统中得到应用,并取得稳定可靠的运行效果和较好的节能效果。因而,该系统的推广应用可创造良好的经济和社会效益。