技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種電機運行參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

眾所周知，國民生產(chǎn)及居民生活使用的低壓電均是通過變壓器把發(fā)電站輸出的高電壓變成低電壓，采用高壓傳送可減少電力遠距離輸送中的損耗和輸電線路的直徑，降壓后的低壓電輸送到用戶設(shè)備端還有不等的距離，還要損耗不等的電能，因此在配電輸電的整個過程中，為降低線損、防止高峰時的電壓過低，電壓很難控制在適合的理想值，終端用電處的電壓經(jīng)常遠高于國標的允許偏差值，用電器具經(jīng)常在電壓超額的狀態(tài)下運行。一般電器設(shè)備的銘牌上均標有額定電壓、額定電流、額定功率，功率=電壓×電流×功率因數(shù)，電壓超額，電流、功率跟隨超額，電流、功率的超額還使電機的溫度升高、絕緣老化，故用戶端電壓超標偏高，既浪費電能，又對電器造成損傷，縮短了使用壽命。?

一般而言拖動機械旋轉(zhuǎn)的電動機的能量損失包括軸承的機械摩擦損失和電能轉(zhuǎn)變成機械能的電能損失，電機效率η為輸出功率?P_2?與電機輸入功率?P_1?之比的百分數(shù)，η?=?（?P₂/P₁?）×?100%?，電機效率與拖動的負載、電機轉(zhuǎn)速和電源的電壓、頻率等因素直接相關(guān)，運行在設(shè)計值范圍內(nèi)時效率最高，電源電壓高于額定電壓時，鐵損和銅損均會增加，效率降低。根據(jù)電功原理式W=P*T，耗電量等于有功功率乘時間，而P=U*I*cosφ（有功功率等于電壓電流功率因數(shù)乘積），故W=U*I*cosφ*T，所以在時間不變的條件下，削除超標的有害電壓、就能達到減少浪費的效果。公式顯示，減少耗電量，必須在保證負荷實際所需出力的前提下，消除過高電壓引起的額外電流、額外功耗，減少過剩功率P（若不能保證負荷實際出力，不是真正意義上的節(jié)能）?；趯@一基本現(xiàn)象和原理的思考，綜合生產(chǎn)現(xiàn)場大量存在的三相不平衡、大馬拉小車、工藝參數(shù)不協(xié)調(diào)等因素導(dǎo)致電機電能利用效率低下等問題，本實用新型源于基本，奉獻自然，獨創(chuàng)出典簡單、方案明晰、功能模塊化既可全部又可單項實施的不利因素消除思路，具改善電機運行環(huán)境，優(yōu)化電機運行參數(shù)，使電機全程、全工況運行于設(shè)計高效率區(qū)域，動態(tài)保持最小有功功率之基本特征，效果遠優(yōu)于當前國際國內(nèi)低壓電機節(jié)電技術(shù)產(chǎn)品。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本實用新型提供實現(xiàn)思路和一種實現(xiàn)方式削除外部影響因素，動態(tài)協(xié)調(diào)并優(yōu)化電機運行參數(shù)，使得異步拖動電機免受超額、不平衡電壓的傷害，保持和機械及工藝狀態(tài)的呼應(yīng)，從而消除額外做功、減少傳輸有功能量、動態(tài)在設(shè)計參數(shù)范圍經(jīng)濟運行，既減少由此產(chǎn)生的電能浪費，又保護用電設(shè)備，起到節(jié)省電能、延長設(shè)備壽命的雙重作用，并有降低線損、優(yōu)化周邊環(huán)境的迭加效應(yīng)。?

為達到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：所述的實用新型是由相互獨立的4項優(yōu)化功能模塊化構(gòu)成，每項功能均可單獨或綜合應(yīng)用，與電機和負荷設(shè)備或電機構(gòu)成有機整體；4項功能分別由過壓感知元件、平衡感知元件、功率感知元件、工藝感知元件結(jié)合運算部件和電力器件模塊式實現(xiàn)，可自由組合；過壓感知元件優(yōu)選為FP系列電壓變送器部件；平衡感知元件優(yōu)選為FP系列三個單相電壓變送器部件；功率感知元件優(yōu)選為FP系列有功功率變送器部件；工藝感知元件按被拖動設(shè)備工藝需要選溫度、壓力、流量、位移、速度、氣味之任意工藝參數(shù)傳感器部件；運算部件優(yōu)選單片機或計算機；電力器件優(yōu)選雙向可控硅或固態(tài)模塊；4項功能的實現(xiàn)思路分別為：?

1）.消除過高有害電壓：在運算部件的內(nèi)存（設(shè)a區(qū)）中儲存電機經(jīng)濟運行某電壓設(shè)計值或范圍區(qū)間，來自電力器件輸出端的過壓感知元件的輸出信號以＜400ms的速率送入運算部件與該設(shè)計值或范圍區(qū)間進行比較運算，若過壓感知元件送入的信號值高于該設(shè)計值或范圍區(qū)間某值，就輸出-信號至電力器件的控制端，減小電力器件的導(dǎo)通角或進行斬波等處理以0.8v步長降低輸出到電機中的電壓，依此循環(huán)，直至由過壓感知元件送入至運算部件的信號值等于儲存在運算部件內(nèi)存a區(qū)中的設(shè)計值或范圍區(qū)間某值（精度≤0.8v）；當過壓感知元件的送入信號值低于運算部件中儲存的電機經(jīng)濟運行某電壓設(shè)計值或范圍區(qū)間時不作調(diào)整；

2）.?消除相間不平衡電壓差：來自電力器件輸出端的平衡感知元件的三個單相電壓輸出信號以＜400ms的速率送入運算部件中進行三個電壓的差值運算，最低相信號值存入內(nèi)存（設(shè)b區(qū)）作基準,?其它某相信號值若高于此基準值，就輸出該相的-信號至電力器件的控制端，減小電力器件中該相調(diào)整部件的導(dǎo)通角或進行斬波等處理以0.8v步長降低該相輸出到電機的電壓，依此循環(huán)，直至其他2相輸入至運算部件的電壓信號值均等于基準（精度≤0.8v），三相保持平衡；若三個信號值無數(shù)量差異則不作調(diào)整；