三相異步電動機智能化節(jié)能器控制策略與控制算法

1、引言
　　在高速增長的經(jīng)濟環(huán)境下，中國能源工業(yè)面臨經(jīng)濟增長與環(huán)境保護的雙重壓力。有資料表明，中國能源利用效率比發(fā)達國家低很多，90年代中國高耗能產(chǎn)品的耗能量一般比發(fā)達國家高12%-55%左右。由此可見，對能源的有效利用在我國已經(jīng)非常迫切。作為能源消耗大戶之一的電機在節(jié)能方面是大有潛力可挖的。目前，國內(nèi)電機節(jié)能器的研究非常活躍，但是在產(chǎn)業(yè)化方面還不是很理想，市場的大部分被國外公司所占據(jù)。因此，為了加快國內(nèi)節(jié)能器的發(fā)展，在國家十五計劃中，電機系統(tǒng)節(jié)能方面的投入高達500億元左右。
三相異步電機智能化節(jié)能控制器，系與上海某公司北京分公司聯(lián)合攻關(guān)開發(fā)的新產(chǎn)品，基于微處理器數(shù)字控制技術(shù)，通過其內(nèi)置的專用節(jié)電優(yōu)化控制軟件動態(tài)調(diào)整電機運行狀態(tài)過程中的電壓和電流，最大限度的提高電機的功率因數(shù)，可以有效避免電機因匹配不合理造成的電能浪費，節(jié)電率高達5-38%。同時，為了避免對電網(wǎng)的沖擊而影響其他用戶的正常使用節(jié)能器還具有完善的軟啟動、軟停車功能，實現(xiàn)了電機的無級平滑啟、停控制。
2、系統(tǒng)硬件設(shè)計
　　系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖1所示，系統(tǒng)采用了雙微機結(jié)構(gòu)。

    控制機89C52負責(zé)交流調(diào)壓的移相控制和三相觸發(fā)脈沖的時序管理、控制策略的優(yōu)化調(diào)度和控制算法的實現(xiàn)，以及設(shè)備運行狀態(tài)的邏輯分析和綜合故障處理。同時，控制機89C52與鍵盤、顯示器、撥碼盤連接，能夠完成設(shè)備參數(shù)的設(shè)置與修改、工作模式的選擇和身份碼的設(shè)定。
　　測量機89C52負責(zé)負載電流的檢測、功率因數(shù)檢測與計算、用電量的在線計量。同時，測量機89C52與數(shù)串模塊D21MD連接，能夠接收主控機PC的各種遠程控制操作，實現(xiàn)遠程通訊。
雙單片機間的數(shù)據(jù)并行通訊采用雙口RAM IDT7130，這是一種高速1K×8bit雙口靜態(tài)RAM，帶片內(nèi)總線仲裁電路，適用于雙機之間大量數(shù)據(jù)的快速雙向傳遞。IDT7130提供了兩套各自獨立的控制和地址總線，同時提供了BUSY和INT兩種總線仲裁方式。IDT7130芯片內(nèi)部的集成競爭邏輯基于訪問信號先到者優(yōu)先的原則，可以在兩個CPU同時訪問端口時進行地址訪問或片選匹配。將兩端口中訪問慢的一方BUSY引腳電平下拉，使之寫入操作無效；一旦一方訪問完畢，訪問慢的一方BUSY線恢復(fù)上拉電平狀態(tài)，即可繼續(xù)訪問雙RAM。