电动机系统节能技术
电动机系统节能技术
电动机系统节能技术概述
电动机节能概念：
主要包括更新淘汰低效电动机及高耗电设备；节能电动机概念和技术，合理匹配电动机系统，提高电动机效率；以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械方式，实现被拖动装置控制和设备制造；推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统技术、优化电动机系统的运行和控制。
电动机的损耗和效率：
电动机在将电能转换为机械能的时候，本身也消耗一部分能量。这些损耗一般可分为绕组损耗、铁芯损耗、风摩损耗和负载杂散损耗。电动机的效率是有效输出功率与输入功率之比。有效输出功率是输入功率与电动机本身功耗之差。有效地减少自身功耗可以达到提高电动机效率的目的。
高效电动机：
高效电动机（YX、YX 等系列）通常指高效率三相异步电动机。效率水平能达到或超过电动机能效国家标准（GB18613-2002）所规定的节
能评价值的电动机。
电动机能效国家标准：
电动机能效国家标准是“中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值”，国标号为GB18613-2002。由国家质量监督检验检疫总局于2002年1月10日发布，2002年8月1日实施。能效限定值是电动机最低效率允许值，是强制性指标；节能评价值是高效电动机的认定值，是推荐性指标。
高效电动机的选用:
下列情况下应该考虑选用高效电动机。（1）在新上项目需要新的电动机时；（2）旧电动机损坏或电动机需要进行重绕时；（3）在电动机长期运行于低负载或过负载状态下需要更新电动机时。
高效电动机节能效果：
高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，损耗下降了20%-30%，效率提高2%-7%；投资回收期一般为1-2年，有的短至几个月。
（51）高效电动机节能原理和技术措施
1、电动机节能的基本原理：电动机节能的过程就是提高其效率的过程。
电动机效率：
= ×100%
= ×100%
=(1—)×100%
P2：电动机机械输出功率（kW）；
P1：电动机从电网或供电装置中吸收的电功率；
△P：电动机在能量转换中的损耗功率（kW）；
因此，电动机节能的关键是如何减小电动机在能量转换中的损耗功率△P。
2、电动机损耗功率构成
△P=P +P +P +P +P +P
P ：定子绕组铜损；P ：转子绕组铜损；P ：铁芯损耗；P ：杂散损耗；P ：机械摩擦损耗；P ：通风损耗。
3、有效降低电机损耗
3.1电机损耗分类：
（1）发热损耗：P = P +P +P ；（2）杂散损耗：P ；（3）风磨损耗：P +P 。
3.2降低发热损耗：
（1）优化电机内电与磁的合理匹配；
（2）选用优质的绕组材料；
（3）选用损耗与磁性能匹配合理的铁芯材料；
（4）有效增大铜面积。
3.3降低杂散损耗：
（1）合理设计齿槽关系和气隙；
（2）可靠的制造工艺减少磁场琦变。
3
.4降低风磨损耗：
3.4.1降低风磨损耗：合理的轴承结构和滑设计；
3.4.2降低通风损耗：
（1）提高热传导效率；
（2）提高自然对流散热能力，减小通风量需求；
（3）提高冷却的热交换效率；
（4）提高冷却风扇的效率。
4、结论：电动机节能的原理是通过对电动机的电、磁、机械和通风的优化，优质材料及先进制造工艺的使用，并结合先进全面的试验及测试手段，切实有效地降低电动机的各方面损耗。
（52）电动机的节能措施
电动机的节能方法多种多样，节能措施也有多项。本文介绍了部分电动机节能措施，供同行参考。
1、新购电动机，应首先考虑选用高效节能电动机，然后再按需考虑其他性能指标，以便节能电能。
2、提高电动机本身的效率，如将电动机自冷风扇。可在负荷很小或户外电动机在冬季时停用冷风扇，有利于降低能耗。
3、将定子绕组改线成星——三角形星混合串接绕组，按负荷大小转换星形接法或三角形接法，有利于改善绕组产生的磁动势波形及降低绕组工作电流，达到高效节能的目的。
4、采油其他连续调速运行方式，如使用调速器、变极电动机、电磁耦合调速器、变频调速装置等。
5、更换“大马拉小车”电动机，电动机“大马拉小车”除了浪费电能外，极易造成设备损坏。另外，合理调整电动机配套使用，可使电动机运行在高效率工作区，达到节能的目的。
6、合理安装并联低压电容器进行无功补偿，有效地提高功率因数，减少无功损耗，节约电能。
7、从接火处通往电能表及通往电动机的导线截面应满足再流量，且导线应尽量缩短，减小导线电阻，降低损耗。
以上措施可以分别采用，也可以多项采用。总之，对电动机采取一些必要的技术节能措施，有利于电网的承荷能力，也有利于用户节省电费。
（53）高效电动机经济技术分析
选择高效电动机将给你带来巨大经济效益：
（1）节省电费； (2)投资回收期短；(3)总拥有费用低。
1、投资回收分析——以11kW/4极为例。
条件：年运行4000小时，负荷率为75%，电费为0.60元/kWh，贴现率为6%。
电 2、总拥有成本分析——以11kW/4极为例
条件：年运行4000小时，负荷率为75%，电费为0.60元/kWh，贴现率为6%。
3、案例分析——胜利油田孤东采油厂将原有的八台Y系列三相异步电动机更换为同功率的YX 高效电动机；通过实际测量，得出以下结论：
以上数据表明：胜利油田此次节能改造总投资为5.25万元，通过采用高效电动机，在保证采油产量的同时，年节电7.044万 kWh，节省电费3.24万元（电价按0.46元/ kWh计算）。节电率为14%。投资回收期1.61年。
（54）YX2型高效节能电动机
为了节约能源和保证企业的连续安全生产，要求企业装有的电动机均应处于合理、经济运行状态，即电动机在运行中要有高的效率和
功率因数，且使用寿命长，性能良好，安全可靠。
但实际运行中的电动机等设备，绝大多数不能满足上述要求。以我油田采油三厂为例，在增压注水系统中运行的电动机，绝大多数存在着匹配不合理、选用电动机容量裕度过大等问题，便“大马拉小车”的现象十分突出，造成电能大量浪费。其原因既有电机设计，制造方面的问题，又有以往在电动机的选用上，忽视了设备的运行经济指标，使电动机的运行效率和功率因数偏低所致。为了改变这一状况，现积极采用高效节能电动机。下面以南阳防爆电机厂新开发设计的YX2-280S-4型75kW全封闭自扇冷笼型电动机为例，就其结构、性能，运行效果作一简介。
1、结构
(1) 定子：定子铁心采用高导磁、低损耗优质电工硅钢片；电磁线及绝缘采用聚醋亚胺漆包线及优质复合绝缘材料等，采用真空浸渍工艺，故具有良好的电气性能。
(2) 转子：转子铁心也采用高导磁，低损耗优质电工硅钢片，经铸铝后用热套法固定在铸轴上，并经动平衡校验，故电动机运行平稳、振动小:转轴采用45号钢材料。
(3) 接线盒接线盒具有较大的空腔，便于接线且有一个进线口。其接线盒在电动机右侧(从驱动器端视之)。
(4) 轴承采用低噪声轴承。在联轴器传动时，轴承寿命在
100000h以上。
(5) 冈扇、风罩：采用防静电塑料风扇，其转动惯量小，损耗低。
2、主要技术参数
2.1 使用条件
电压为380V：环境温度为随季节变化，但不超过40℃，:工作方式为连续定额(SI)；海拔高度不超过1000m；频率为50Hz。
2.2 电气性能指标
额定功率为75kW；额定电流为137.1A；额定转速为1480r/min；额定效率为94.5%；堵转转矩/额定转矩为2.0；额定功率因数为0.88；堵转电流/额定电流为7；最大转矩/额定转矩为2.3。
3、运行及测试情况
3.1运行情况：2003年8月，将6号增压注水站的一台普通型75kW电动机，更换为75kW的YX2型高效节能电动机，经过试运行，效果较好。噪声比同容量的普通电动机低4-6dB(A)，改善了工人的工作环境，还设有不停机注排油装置，使用方便。
3.2 测试情况：采用加拿大生产的3720ACM电力监控智能仪表及传统的电工测试仪表测量，每次测试时间为5min。测试结果见表1。
（表1）采油三厂6号增压注水站3号泵电动机更换前后空载，负载运行时测试值
注：l、表中负载有功电量数据为smin抽实测数据平均值；2、电量的采样频率为50次/s，其余参数为5次/s, 3、电动机更换前后泵的出口压力等参数保持不变。
4、效果
根据实际测试结果，75kW的YX2型高效电动机与曾通75kW电动机相比较，平均每台每天节电约133kWh。按目前电费0.5元/kWh计算，年开泵时间按6000h考虑，预计更换电动机后每年可节约电费开支1.66万元。75kW的YX2型电动机综合投资为1.3万元，因此投资回收期短，节能效益十分显著。
（55）SRM系列开关磁阻调速电机动
——调速突破，节能先锋
一、产品简介：
新一代开关磁阻电机及控制系统启动性能好，易于实现四象限运行，适于频繁启动场合，可以广泛用于机床设备（如龙门刨床、锯切机），牵引领域（如电动机车、地铁），矿山、冶金等设备，尤其是在电动
汽车领域，更有无法代替的优势。
该公司在引进欧美先进技术的同时，结合国内各种工业需求，成功研发完成11kW、l5kW、18.5kW、22kW、30kW、37kW、45kW、55kW、75kW 的开关磁阻电机及控制系统（并通过机电的统一设计满足各种特殊需求），分别用于车辆牵引、龙门刨床、油田和冶金行业，性能突出。
二、性能特点：
l、系统效率和功率因数高，调速范围宽，最高效率可达90%，并且在很宽调速范围内，都保持在80%以上，功率因数达到0.95以上，调速比超过1：20。
2、低启动电流，高启动转矩，启动电流为额定电流的30%，启动转矩为额定值的150%。
3、可频繁起停及正反转运行。
4、控制系统电路结构简单，工作可靠性高，电机转子无绕组，机械强度高。
5、在额定转速内保持恒转矩运行，转矩转速稳定，转速波动小于0.15%。
6、如果在一个区域内推广使用该种电机，可建直流供电站统一供电。
三、典型应用：
用SRM开关磁阻电机调速系统配套及改造龙门刨铣床的优点：
l、产品已与国内多家刨床厂配套，通过全面考核，质量可靠。
2、可根据需要在旧机床上增加新功能。
3、高性能/价格比，适用于国内广大用户。
4、丰富的改造经验，已成功改造刨床近百台，提供售前售后全部技术服务资料，并可提供已有用户作参考。
5、电机的起动电流小，（为额定电流的30%），对电网无冲击，起动转矩大，（为额定的150%），故适合于频繁起动，每小时不少于1000次，（实测达40次/分）。
6、制动转矩大（不小于额定转矩），故换向时越位小，可提高加工效率。
7、具有多种保护功能，可靠性高，且动态响应快，转速闭环控制，不受电网电压影响
满载时无速降。
8、与F-D系统相比，可简化结构，减少占地面积约2/3，可节电30%一70%，且可根据负荷大小选择15-45KW电机，避免“大马拉小车”的情况，良好的节电效果及停机时间的减少便客户能尽快收回投资。
9、为用户配套新型电气柜，采用进口PLC控制，可降低故障率，结构简化，调试、维护方便。
10、特有断电制动功能，可避免床面在意外停电时冲出床身。
11、电机无电刷及整流子，维护工作量少。
主要技术参数及性能指标
（56）SRD10系列开关磁阻电动机调速系统
一、适用范围简介：
通用机械：风机、水泵、油泵、压缩机等；机床：龙门机床（刨、铣、磨）、钻床等；塑料机械：挤出机、注塑机等；压力机械：螺旋压力机、模锻压力机、冲床等；铸造机械：抛丸机等；油田机械：抽油机等；纺织机械：印花机、卷布机、浆纱机、织机等；造纸机械：造纸机、压光机、卷纸机等；玻璃机械：制瓶机等；食品加工机械: 搅拌机、混合机等；矿山、煤矿机械：采煤机、掘进机、球磨机等；冶金机械：轧钢机等；提升运输机械：电梯、绞车、卷扬机、传送带等；辅助机械：卷取机、开卷机、架线机等；家用电器：风扇、空调、冰箱、洗衣机、吸尘器等；电动工具：手钻等；交通工具：车辆、机车、轮船、飞机等；发电设备：风力发电。
二、技术产品性能特点：
1、开关磁阻调速电机系统SRD工作原理
开关磁阻调速电机系统由电动机和控制器组成。如图1所示。电动机内安装有位置传感器；控制器由功率电路和控制电路等单元组成。
图1 开关磁阻调速电机系统组成
2、电动机结构
SRD电动机是定子、转子双凸极可变磁阻电动机。定子、转子均由普通硅钢片叠压而成，转子上即无绕组也无永磁体，定子极上绕有集中绕组（图2）。
图2 定子、转子结构
图3中给出的是三相12/8极结构。若以示意图中定、转子的相对位置作为起始位置，依次给B→C →A相绕组通电，转子即会逆着励磁顺序以逆时针方向连续旋转；反之，依次给C→B→A 相通电，则电动机会顺时针方向转动。SRD电机的转向与相绕组的电流方向无关，而取决于相绕组通电的顺序。
通过控制相绕组的电子开关（IGBT)S1、S2的工作状态，就可以改变电机的转向、转矩、转速、制动等工作状态。
图3 SRD电机示意图
当定子相绕组通电时，电动机内建立起磁场，当两凸极位置不对齐时，磁力线是弯曲的（图4）。转子受到弯曲磁力线的磁拉力，产生转矩，使转子转动，转子凸极向定子凸极趋近。当两凸极位置对齐时，转子达到平衡位置。
图4 SRD磁场磁力示意图
3、开关磁阻调速电机系统SRD特点
（1）效率高，节能效果好。在所有的调速和功率范围内，SRD整体效率比交流异步电动机变频调速系统（简称变频调速）至少高3%以上，在低速工作的状态下其效率能够提高10%以上。与直流调速、串级调速、电磁调速等系统相比，SRD节电效果更明显。
（2）起动转矩大，特别适合于那些需要重载起动和负载变化明显并且频繁的场合。SRD控制器从电源侧吸收较少的电流，在电机侧可得到较大的起动转矩，起动转矩达额定转矩的150%时、起动电流仅为额定电流的30%，比之交流电动机的300%电流获得100%的转矩的性能，优势非常明显。
（3）调速范围广（图8）。SRD电机可以在低速下长期运行。由于效率高，在低速下的温升程度比额定工况时还要低，解决了变频调速低速运行下电机发热问题。此外，SRD电机最高转速不会像交流电动机那样受极数的限制，可以根据实际需要灵活地设定最高转速。（4）可频繁正、反转，频繁起动、停止，系统调控性能好，四象限
控制灵活（图9），因此，非常适合于龙门刨床、可逆轧机、油田抽油机、螺旋压力机等应用场合。制动性能好，能实现再生制动，节约电能效果显著。
（5）起动电流小，避免了对电网的冲击。SRD具有软起动特性，没有普通交流电动机起动电流大于额定电流5～7倍的现象。
（6）功率因数高，不需要加装无功补偿装置。普通交流电动机空载时的功率因数在0.2～0.4，之间，满载在0.8～0.9之间；而开关磁阻电机调速系统在空载和满载下的功率因数均大于0.98。
（7）电机结构简单、坚固、制造工艺简单，成本低。工作可靠，能适用于各种恶劣、高温甚至强振动环境。
（8）缺相与过负载时仍可工作。出现电源缺相、电机或控制器任一相出现故障时，SR电动机输出功率减小，但仍然可以运行。当系统超过额定负载120%以上时，转速只会下降，而不会烧毁电机和控制器。
（9）由于控制器中功率变换器与电机绕组串联，不会出现变频调速系统功率变换器可能出现的直通故障，可靠性大为提高。
三、应用效果
开关磁阻调速电机系统SRD作为新一代调速产品，具有高效、调速范围宽，适用范围广，简单、可靠、成本低等一系列优点。科汇公司与淄博牵引电机集团合作，已成功生产出1.1kW～90kW系列产品，在淄博机务段、淄博毛纺厂、山东新华药厂、张店热电厂、青岛益友锻压
机械厂、汇丰塑料有限公司等单位相继应用，得到了用户的一致好评。并于2004年9月顺利通过国家中小型电机质量监督检验中心的全面性能检验。
自2004年投入现场运行以来，最长的运行时间达到两年多，各种运行数据表明，该系统运行稳定可靠，极大的改善了所在系统的运行工况，提高了运行效率，降低了能耗，减轻了工人的劳动。注：有用户提供的用户报告提供的详细数据。
四、推广前景
2005年11月，该产品通过了山东省科技厅的鉴定。2005年10月国家发改委、科技部、国家环保总局在联合发布的《国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术》公告中，明确将开关磁阻调速电动机作为电机行业重点推广技术。
科汇公司与华中科技大学、北京交通大学、山东理工大学等高校保持着密切的合作关系，同时具有国内一流的电力电子与微机控制技术开发队伍，牵引电机公司拥有一支经验丰富的电机开发和设计、生产队伍；遍布全国各地的电机推广销售网络，以及完善的电机生产、测试实施。我们能够不断跟踪新技术的发展，保持技术上领先地位。
（57）开关磁阻调速电动机运行技术分析
摘要：对开关磁阻电动机调速系统的组成、工作原理、使用情况和节能效果进行了总结分析。
关键词：电动机；调速；分析
1引言
据统计,我国发电量的60%用于电动机,可以说电动机是“用电大户”,也是节能潜力最大的设备之一。20世纪70年代开始,席卷全球的能源危机推进了交流电动机调速技术的发展,使直流调速、变频调速等技术得到广泛应用,但这些调速系统都存在结构复杂、价格昂贵、能耗高等不足。随着计算机自动控制技术和电力电子技术的日趋成熟，国内近年来有相当数量的高等院校、科研单位和企业投入到开发磁阻电动机调速技术的开发，新设备已在纺
织、冶金、石油等行业陆续得到应用，正越来越显现出它在调速性能和节能方面的优势。
下面以某公司实际应用的开关磁阻调速电动机为例，对该系统作一个简要介绍。
2开关磁阻电动机调速系统（SAD）组成及工作原理
SAD主要由开关磁阻电动机和控制器两部分组成，电动机内包含位置传感器，控制器由功率电路和控制电路等电路单元组成，结构见图1。
图1开关磁阻电动机调速系统结构示意图
电动机系统节能技术
电动机系统节能技术 电动机系统节能技术概述 电动机节能概念： 主要包括更新淘汰低效电动机及高耗电设备；节能电动机概念和技术，合理匹配电动机系统，提高电动机效率；以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械方式，实现被拖动装置控制和设备制造；推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统技术、优化电动机系统的运行和控制。 高效电动机： 高效电动机（YX、YX 等系列）通常指高效率三相异步电动机。效率水平能达到或超过电动机能效国家标准（GB18613-2002）所规定的节能评价值的电动机。 电动机能效国家标准： 电动机能效国家标准是“中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值”，国标号为GB18613-2002。由国家质量监督检验检疫总局于2002年1月10日发布，2002年8月1日实施。能效限定值是电动机最低效率允许值，是强制性指标；节能评价值是高效电动机的认
定值，是推荐性指标。 高效电动机节能效果： 高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，损耗下降了20%-30%，效率提高2%-7%；投资回收期一般为1-2年，有的短至几个月。 （54）YX2型高效节能电动机 为了节约能源和保证企业的连续安全生产，要求企业装有的电动机均应处于合理、经济运行状态，即电动机在运行中要有高的效率和功率因数，且使用寿命长，性能良好，安全可靠。 但实际运行中的电动机等设备，绝大多数不能满足上述要求。以我油田采油三厂为例，在增压注水系统中运行的电动机，绝大多数存在着匹配不合理、选用电动机容量裕度过大等问题，便“大马拉小车”的现象十分突出，造成电能大量浪费。其原因既有电机设计，制造方面的问题，又有以往在电动机的选用上，忽视了设备的运行经济指标，使电动机的运行效率和功率因数偏低所致。为了改变这一状况，现积极采用高效节能电动机。下面以南阳防爆电机厂新开发设计的
电动机综合保护器
电动机综合保护器 电机综合保护器是针对超载、断相起保护作用，器件的接线端分别接电源及与控制线路串联，以便出现超载或断相时切断控制线路作为保护，并不是用它来控制电机起动的。 电机综合保护器对电机进行全面的保护，在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、及三相不平衡状态时予以保护措施，启动延时，数字电流表、电压表功能，能显A、B、C三相运行电流，实现多种参数设定功能，故障记忆报警查询和动作值保持功能，来电自启动和自动复位功能。 电机因电性原因出现过负荷、缺相、层间短路及线间短路、线圈的接地漏电、瞬间过电压的流入等造成损坏，或者是由于机械原因，如堵转、电机转动体遇到固体时，因轴承磨损或润滑油缺乏出现热传导现象，损坏电机。由于非正常运行或停止或损坏，会造成生产损失或停止时间内产生的人力损失无法与电机本身更换的费用相提并论，其损失巨大，那么我们就需要对电机进行有效的保护，以便保证生产的正常运行。 对于因电性原因出现的故障，无论是过电流还是过电压，其主要是因为电流瞬间增大，超过了电机的负载电流值而造成
损坏。电机综合保护器根据这一原理，通过监测电机的两相（三相）线路的电流值变化，进行电机的保护，对于过电压、低电压，是通过检测电机相间的电压变化，进行电机的保护。 电机综合保护器保护功能 1、过负载和过电流的保护 2、缺相保护 3、逆相保护 4、接地漏电保护 5、堵转保护 6、相不平衡保护 7、短路保护 8、过电压保护 9、低电压保护 10、过热保护 11、缺电流保护 对于新型号系列的电机综合保护器增加了过热保护和通讯功能，在控制室可以通过控制软件进行0~254的节点上的电机综合保护器进行远程设置与监测控制。
电动机保护装置开题报告
本科毕业设计开题报告 题目：电动机智能保护装置的设计 专题： 院（系）： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 教师职称：
本科毕业设计开题报告 题目电动机智能保护装置的设计来源工程实际 1、研究目的和意义 电动机作为现代工业动力源，异步电动机价格低廉、结构简单、机械性能较好，在各行业中获得了广范的应用。在传统的电动机保护装置大多由电磁元件装置和模拟电子式保护器完成，但其功能单一、精度差、稳定性不高，动作时间慢的特点无法满足人们对电动机保护可靠性越来越高的要求，其保护长期困扰着继电保护专业人员和运行人员，抓好电动机保护的研究与推广工作，对国民经济有着重要的意义，对其进行可靠有效的保护尤为重要。因此电动机保护的自控、集中监控和智能化自处理是电动机保护主要研究方向。 2、国内外发展情况(文献综述) 我国电动机保护装置大概经过了以下的几个发展几个阶断。 一、热继电器、熔断器、电磁式继电器：建国初期，我国引进苏联JR系列继电器。但热继电器等存在致命缺陷，包括整定粗糙、受环境影响大、误差大、重复性差、功能单一等。无法满足高要求，因此也就无法避免被淘汰的命运。 二、模拟电子式电动机保护装置：在上世界八十年代，由于半导体元件普及，涌出一批性能可靠、功能多样的电子式电机保护器。但这类产品仍存在一些无法避免的缺点，整定精度不高、采样精度不高、无法实现具有多功能为一体的全面保护。随着科技的发展，人们对电机保护要求也越来越高，希望电动机保护器结构简单，体积小，接线简单，这些都是模拟电子保护装置无法实现的。 三、数字式电机保护器：这类电机保护器主要以单片机作为电机保护器，可实现智能化综合保护，在采样和整定上有质的飞越，可对信号进行软件非线性校正，极大地降低了被测信号畸变的影响，真正实现了高度采样。电动机保护器正朝着智能化、综合化、高精度、高可靠性发展。 3、研究/设计的目标： 本设计的目标是以单片机为核心的电机保护系统，能够精准、快速、有效的检测出电动机故障，实现电动机及时有效的保护，对电动机的过压、过流、短路等故障进行实时检测，确保电动机安全运行。 4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）： 电动机保护装置是分析三相异步电动机在运行中可能发生的常见故障，以单片机为中心控制部件，如短路、过流、低电压、过负荷、单相接地等。该系统具有自检、自诊断、故障参数记忆等功能。 系统分硬件部分和软件部分 一、硬件部分： 硬件部分主要由电压互感器、电流互感器、A/D转换器、单片机,报警，LED显示。系统先由
XX-MM 系列电动机综合保护装置
XX-MM系列电动机综合保护装置 （V1.0版）
目录 第1章概述 (1) 1.1产品简介及产品特点 (1) 1.2产品功能 (2) 1.2.1监测功能 (2) 1.2.2保护功能 (3) 1.2.3通讯功能 (3) 第2章装置选型 (4) 第3章产品结构及安装尺寸 (5) 3.1显示面板安装尺寸 (5) 3.2主体端子视图及安装尺寸 (6) 3.3电流互感器安装尺寸 (7) 3.4漏电互感器安装尺寸 (8) 第4章保护功能原理 (10) 4.1过流保护 (10) 4.2堵转保护 (10) 4.3接地保护 (11) 4.4漏电保护 (11) 4.5启动超时 (11) 4.6不平衡保护 (11) 4.7缺相保护 (11) 4.8相序保护 (12) 4.9过热保护 (12) 4.10超分断保护 (12) 4.11tE时间保护 (13) 第5章操作说明 (15) 5.1上电检查 (15) 5.2显示面板 (15)
5.3一级菜单 (16) 5.4定值查看 (17) 5.5定值设置 (17) 5.4.1保护定值设置 (17) 5.4.2通讯设置 (18) 5.4.3额定参数 (19) 5.4.420mA参数 (19) 5.4.5启停判据 (19) 5.4.6出厂设置 (20) 5.4.7修改密码 (20) 5.6时间校正 (21) 5.7事故清除 (21) 5.8热量清除 (21) 5.9事故记录 (22) 5.9.1清楚事故 (22) 5.9.2记录查看 (22) 第6章技术参数 (23) 第7章附录 (25) 7.1附录A典型接线图 (25) 7.2附录B Modbus通讯规约（Vcom.1） (26) 7.3保护定值整定推荐表 (28) 7.4初始密码表 (29) 第8章服务承诺 (30)
电机过热保护装置
电机过热保护装置 因电机过热或温控器失灵造成的事故时有发生，需要采取相应的保安措施，因此，我们设计了基于热敏电阻检测温度的电机过热保护装置。使得电机过热时自动断开电路起到保护的目的。 有关资料表明,半导体热敏电阻是一种对温度变化的敏感元件,其电阻率受温度影响变化明显。半导体热敏电阻种类繁多,大体有正温度系数PTC型和负温度系数NTC 型,根据使用条件有直热式和旁热式。如果采用热敏电阻测温,必须了解PTC型和NTC 型热敏电阻的温度特性和伏安特性。NTC 型热敏电阻在0 ～120 ℃电阻变化明显; 而PTC 型热敏电阻在0～120 ℃变化不大,当温度在120～160 ℃时阻值升高很快。NTC 型热敏电阻流经本身的电流变化对其引起自身电阻变化较大; 而PTC 型热敏电阻自身电流对阻值影响不大,当自身电流达到一定值时阻值才发生变化。 一、工作原理 图中QA、TA、J、Q 构成电机M的主控制回路，当QA接通时，线圈Q通电吸合，电动机M运转，TA为停止按钮。变压器B、整流桥Z、电容器C1 和C2、继电器J、二极管D、运放器LM、三极管T、热敏电阻R1X,R2X 、电阻R5-R6; 构成保护回路，其保护原理如下。R1、R2、R1X、R2X构成电桥，图中R1X,R2X为电机内部测温电阻。当电机温度超过允许温升时，电桥失去平衡，即R1X/R1!=R2X/R2,这时有信号输出给运算放大器LM108（R3，R4为限流电阻）。信号经LM108放大并经电容C1消噪后，经由R5输出到三极管T使其导通，继电器
J吸合，使主控回路中线圈Q失电释放，电机M停止运转。二极管D为续流二极管，当J释放时起续流作用。调整RT可得到三极管的触发电压。
电机系统节能改造
电机系统节能改造 一、概述 电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计，我国的总装机容量约为4亿千瓦，年耗电量约为6000亿kwh，约占工业用电的70—80%。我国以中小型电机为主，约占80%，而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实际应用中，同国外相比差距很大，机组效率为75%，比国外低10%；系统运行效率为30—40%，比国际先进水平低20—30%。因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。 由于异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠，可用于恶劣的环境等优点，在工农业生产中得到了广泛的应用。特别是对各行各业的泵类和风机的拖动上非彼莫属，因此，拖动泵类和风机的电机节能工作倍受重视。 随着科学技术的飞速发展，特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用使变频器的节能效果更为显著。它不但能实现无级调速，而且在负载不同时，始终高效运行，有良好的动态特性，能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制。相对于其它调速方式（如：降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等），变频调速性能稳定、调速范围广、效率高，随着现代控制理论和电力电子技术的发展，交流变频调速技术日臻完善，它已成为交流电机调速的最新潮流。变频调速装置（变频器）已在工业领域得到广泛应用。 使用变频器调速信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调节系统控制精度高、使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本，因而使用变频器是厂、矿企业节能降耗的首选产品。 变频电机节电器是一种革命性的新一代电机专用控制产品，基于微处
理器数字控制技术，通过其内置的专用节电优化控制软件，动态调整电机运行工程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，从而有效避免电机因出力过度造成的电能浪费。 交流电动机是当前应用最广泛的电机，约占各类电动机总数的85%，它具有结构简单、价廉、不需维护等优点，但它的弱点是调速困难，因而在许多应用场合受到限制或借助机械方式来实现调速。 变频器就负载类型而言主要有两方面的典型应用：1、恒转矩应用；2、变转矩应用。就应用的目的而言主要有：1、以改进工艺为主要目的，确保工艺过程中的最佳转速、不同负载下的最佳转速以及准确定位等。以其优良的调速性能，提高生产率、提高产品质量、提高舒适性，使设备合理化，适应或改善环境等。2、以节能为主要目的——以流量或压力需要调节的风机、泵类机械的转速控制来实现节能，改造效果非常显著。 二、变频调速的原理 在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制，这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力或风量恒定，当设备工作需求发生变化时，由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。而经溢流溢压阀或比例调节阀溢流溢压后，会释放大量的能量，这部分耗散的能量实际上是电机从电网吸收能量中的一部分，造成了电能极大的浪费。从这类负载的工作特性可知，其电机功率与转速立方成正比，而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式，让它不总是在额定工作频率下运转，而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速就可以在0~2900r/min的范围内连续可调，即输出的流量、压力或风量也随之可在0~100%范围内连续可调，使之与负载的
2016多轴电机传动系统设计毕业设计
目录 一、项目设计需求分析 (1) （一）课题的背景与意义 (1) （二）任务设计的要求 (1) 二、系统硬件设计 (1) (一)主控模块的介绍 (2) (二)显示模块的介绍 (6) (三)驱动模块的介绍 (8) (四)电机模块的介绍 (10) 三、系统软件设计 (12) （一）程序设计流程图 (12) （二）电机加速部分 (13) （三）电机减速部分 (13) 四、系统的调试 (14) （一）系统硬件调试 (14) （二）系统软件调试 (14) 五、总结 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1控制模块原理图 (16) 附录2控制模块PCB图 (16) 附录3调速驱动模块原理图 (17)
多轴电机传动系统设计 （电子信息工程技术专业电信13（2）班，闫宝成） 摘要：多轴电机传动系统是运动控制研究领域的重要课题之一，可应用于纺织、自动仪表车床、自动化设备等制造和生产过程自动化控制系统中。本文用单片机技术设计了多轴电机转动系统。该系统由控制模块、驱动模块、电机模块、显示模块组成。控制模块输出电机选择信号和电机运行速度信号给驱动模块，驱动模块驱动被选择电机按要求的速度运转，同时显示模块实时显示电机编号和转速。该系统大大的提高了生产效率，可以更好的控制流水线。 关键词： STC89C52RC单片机；PCF8591数模转换器；5110LCD显示；24V/30W 直流电机 一、项目设计需求分析 （一）课题的背景与意义 随着工业化的快速发展，企业的规模在日益扩大，同时伴随着生产流水线加长，传统的工业管理控制系统已经不能满足要求。一方面按照原有的生产管理模式会增加生产成本，另一方面人手的增多不便于工业的管理。这就需要一种新的模式来解决问题，多轴电机传动系统正好可以满足工业化发展的要求。 （二）任务设计的要求 用单片机作为主控模块设计的多轴电子转动系统需要实现以下要求： 1. 该系统使用5个直流电机，可以选择运行任意电机。 2. 运行电机可以加速，也可以减速。 3. 需要实时显示运行电机编号和转速。 二、系统硬件设计 图1系统设计框图
电机保护器工作原理接线图说明书
JL-200型电机保护器-工作原理-接线图-说明书 一、概述 JL-200系列电机保护器是我公司在多年研制电机保护器产品的基础上开发出的新一代高科技产品。此产品以微电脑控制器（MCU）为核心元件，通过高精度CT检测电流，电机保护器具有自动线性修正功能，在宽电流范围内仍具有较高的测量精度，对过载、短路、堵转、欠载、缺相、三相电流不平衡、过压、欠压、相序、接触器故障等具有可靠的保护作用；并可实现报警和事件记录。本产品具有性价比高、功能齐全、工作稳定可靠、精度高、保护动作准确、安装、参数设定简单方便等特点。可广泛适用于机械、冶金、建材、化工、纺织行业等工业三相电动机及其它电器的保护与监测。 二、产品主要特点 系统采用宽温、低功耗工业级芯片，更适合于工业现场使用。 软件、硬件及电磁兼容性三个方面协同设计，产品具有很强的抗干
扰能力和很高的可靠性，特别适合于工业现场使用。 电流互感器变比可设置（5A规格），用户可直接查看一次回路的电力参数，使得采样数据更直观，使用更灵活。 采用交流同步采样和先进的数字信号处理算法，实现了实时数据处理和高精密性，有着卓越的可靠性，具有响应速度快、测量准确、精度高，事件记录等优点。 具有自学习过程，能自动检测电机起动过程与时间，生成起动曲线，优化保护参数；并能根据故障前电机负载率和运行时间自动调整过载保护动作时间。 事件记录功能：当保护动作时，记录保护类型、采样电流等参数，形成事件追忆数据，在失电或复位后可长久保存，便于事后分析。 采用模块化设计结构，产品体积小，结构紧凑，安装方便，在低压控制终端柜和1/4模数及以上各种抽屉柜中可直接安装使用，提高了控制线路的可靠性和自动化水平。 结构紧凑、华丽、精湛优美的外观和卓越的设计体现了高雅、精致、紧凑的产品。 完善的事故记录及自检功能，友好的人机界面,所有测量值和参数、保护信息等由面板液晶显示器实时显示。 三、技术参数 1、电动机保护功能 ●过载保护●欠载保护●堵转保护●阻塞保护●温度保护●相序保护●欠压保护●过压保护●起动超时保护
交流电动机传动系统的控制技术发展综述
目录 1 引言 (1) 2异步电动机传动系统的控制策略 (1) 2.1 转速开环恒压频比控制 (1) 2.2转速闭环转差频率控制 (2) 2.3 矢量控制 (3) 2.4直接转矩控制 (3) 2.5 基于无速度感器的交流传动控制技术 (5) 3 同步电动机传动系统的控制策略 (6) 4 总结与展望 (8) 参考文献 (9)
交流电动机传动系统的控制技术发展综述 刘雪松大连交通大学 1 引言 现代电力电子技术的迅猛发展，新型电力电子器件不断问世，为交流传动奠定了 坚实的物质基础；控制理论的逐步完善大大提高了交流传动系统性能；现代信息技术 日新月异的发展，为控制系统技术的进步提供了保障；交流电机自身无可争辩的优势, 是拓展交流传动系统的良好基础。 交流传动系统在性能上也已取得了长足发展，具备了宽调速范围、高稳速精度、 快速动态响应及四象限运行等良好技术性能，其动、静态特性完全可以和直流传动系 统相媲美，被人们提了多年的“交流传动取代直流传动”的愿望正在变为现实。 交流传动系统之所以能有如此巨大进步,主要得益于电力电子学、微电子学和控制 理论的惊人发展,尤其是先进控制策略的成功应用。纵观交流电机控制策略的发展，先 后涌现出大量的方式方法，其中具有代表性的有：转速开环恒压频比(U/f=常数)控制、转差频率控制、矢量控制(磁场定向控制)、直接转矩控制等。此外，无速度传感器的 交流传动控制技术也已成为近年研究热点。这些策略各有优缺点，在实际应用中必须 根据具体要求适当选择，才能实现最佳效果，能全面了解上述各种控制策略非常重要。本文正是基于此目的，对交流电机的各种控制策略进行了较为全面的综述与比较，力 图反映交流传动在控制策略方面的最新研究进展。 2异步电动机传动系统的控制策略 2.1 转速开环恒压频比控制 最简单的异步电动机变压变频调速系统就是恒压频比控制系统。为了满足低速时 的带载能力，还须备有低频电压补偿功能。转速开环恒压频比控制调速系统通常由数 字控制的通用变频器-异步电动机组成，需要设定的控制信息主要有U/f特性、工作频率、频率升高时间、频率下降时间等，还可以有一系列特殊功能的设定。采用恒压频 比控制时，只要改变设定的“工作频率”信号，就可以平滑地调节电动机转速。低频 时或负载的性质和大小不同时，须靠改变U/f函数发生器的特性来补偿，使系统产生足够的最大转矩。 要使电机的转速得到快速响应，必须有效地控制转矩。开环恒压频比控制只控制 了电机的气隙磁通，而不能调节转矩，可以满足一般平滑调速的需要，但静、动态性
CSC 237A数字式电动机保护装置
CSC 237A数字式电动机综合保护测控装置 1装置简介 本装置适用于10kV及以下各种中性点非直接接地系统，作为大中型异步电动机(数百千瓦以上) 相间故障、过负荷、堵转等综合保护。可在开关柜就地安装。 2 主要功能及技术参能 2.1 保护功能 ?反应相间故障的速断保护 ?反应堵转的过电流保护 ?过负荷保护(可选择跳闸或仅告警发信) ?长起动保护 ?过热保护（过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能） ?不平衡保护（断相/反相，负序过流保护，可选择定时限或反时限） ?接地保护（零序过流保护，可选择跳闸或仅告警发信） ?低电压保护 ?F-C过流闭锁 ?非电量保护 2.2 测控功能 ?15路开入遥信采集、装置遥信变位、事故遥信 ?正常断路器遥控分合 ?Ua、Ub、Uc、Ia、Ic、P、Q、COSф等模拟量的遥测 ?各种事件SOE等
2.3 技术参数
3 保护元件 3.1 长起动保护 装置测量电动机起动时间Tstart的方法：当电动机的最大相电流从零突变到10%Ie时开始计时，直到起动电流过峰值后下降到120%Ie时为止，之间的历时称为Tstart。（Ie为电动机额定电流。）电动机起动时间过长会造成转子过热，当装置实际测量的起动时间超过整定的允许起动时间Tstart时，保护动作于跳闸。
图1 异步电动机起动电流特性 为了降低起动电流，减少对电网的无功冲击，大型的异步电动机常常串联电抗器或者电阻，以实现降压起动；起动完毕后短接串联电抗器或者电阻。本装置设置了专用的控制字，如果选择“降压起动方式投入”，则装置在起动完毕以后，给出一付“投全压”的接点，以便及时短接分压电抗器，使电动机进入额定电压运行。 为了试验方便，当CSC 237保护装置检测到电动机在“起动过程中”时（即上图中的Tstart时段），面板MMI最下一指示绿灯（备用）点亮。 3.2 过热保护 过热保护综合考虑了电动机正序、负序电流所产生的热效应，为电动机各种过负荷引起的过热提供保护，也作为电动机短路、起动时间过长、堵转等的后备。 用等效电流Ieq来模拟电动机的发热效应，即： Ieq= 2 2 2 2 1 1 I K I K＋ 式中：Ieq－等效电流 I1－正序电流 I2－负序电流 K1－正序电流发热系数，电动机起动过程中取0.5，电动机起动结束后取1.0 K2－负序电流发热系数 根据电动机的发热模型，电动机的动作时间t和等效运行电流Ieq之间的特性曲线由下列公式给出：
电机系统节能技术发展分析
电机系统节能技术发展分析
电机系统包括电动机，被拖动装置，传动系统，控制（调速）系统以及管网负荷等，是一个涉及多学科、多专业、多领域的复杂系统。电机系统首先是通过电动机将电能转化为机械能，再通过被拖动装置（如风机，水泵，压缩机，机床，传送带等）做功，实现各种所需的功能。 电机系统节能是二十一世纪电机行业产品发展的必然趋势，目前世界各国在本行业都向绿色化、高效化、智能化方向发展，大家已经意识到电机系统节能技术在本行业乃至全国经济社会发展中的重要作用，已经纷纷投入到电机系统节能技术的研究中，正积极通过法令推动电机系统降低损耗、提高效率。 电机系统用于各行各业，涉及各种复杂多样的工况，不同的负载特性，千差万别的工艺过程，因此，电机系统节能工程技术是在首先满足负载要求功能的前提下，选用合适的系统部件，并将它们合理组合匹配，以使系统综合节能效果和系统性价比达到最佳或较佳的综合工程技术。 以下是国外某权威机构推荐的不同节能措施及可能达到的节能量。 表不同节能措施的节能量 注1：具体节能措施不是上述措施的简单累加，而可能是上述一种或多种措施的组合。
从上表可知，除管网外，电机系统节能的所有措施，主要是围绕电动机来展开的，如设计、制造和选用通用或专用高效或超高效电动机，电动机和负载合理匹配的正确选型以及设计和制造出既能满足负载特性要求，又能得到很好节能效果且性价比高的专用高效电动机或高效机组（如电机-水泵、电机-风机机组等），通过调速驱动，软启动，调压控制，功率因数补偿等措施节能，电能的质量控制等。并且如果高效电动机和高效终端设备和调速装置不能合理的匹配（通用高效电动机往往难以在许多复杂负载情况下使系统达到高效），综合节能效果将不理想，造成“高成本的高效电机和高效终端设备或调速装置组合在一起不节能或节能不明显“的结果。因此，电机系统节能工程是一个复杂的系统工程。 我国目前在通用电机产品本体节能技术研究方面已经开展了一些工作，但在其成套化，系统化，工程化应用方面尚有大量工作要做，我国在专用高效电机的工程化技术研究和应用方面与国外先进水平差距很大，在电机系统综合节能工程技术研究和系统节能产品工程技术研究方面，与国外先进水平差距很大。 1、国外电机系统节能发展现状 发达国家政府对电机及系统节能技术的研究开发投入了巨额财政资助，除辅以政策法规推动之外，还积极推动全世界的电机及系统节能技术的发展，如“中国电机系统节能项目”就是由联合国工业发展组织和美国能源部提供援助资金，国外电机及系统的发展具有以下特点： 1）、高效、超高效电机市场推进速度加快 主要发达国家都在各自的发展计划中提出了明确的强制推行高效电机的时间如表4。 表4.各国高效、超高效电机推进情况
基于单片机的电机保护系统的设计
第8卷 第2期漯河职业技术学院学报 Vol .8No 12 2009年3月 Journal of Luohe Vocati onal Technol ogy College M ar 12009 收稿日期:2008-12-10 作者简介:万 琰(1971-),男,河南信阳人,漯河职业技术学院实验师,主要从事应用电子技术的教学和研究。基于单片机的电机保护系统的设计 万 琰 (漯河职业技术学院,河南漯河462002) 摘要:分析电机运行过程中的常见故障,提出电机保护措施,利用微机快速诊断处理的能力设计出智能化的电机保护系统。该系统除具有控制与保护作用外,还具有参数、故障代码显示等扩展功能。 关键词:电机;系统保护;LPC2132中图分类号:TP307;TP368.1 文献标识码:A 文章编号:1671-7864(2009)02-0047-02 电动机广泛应用于工农业生产中,电动机运行时会出 现短路、断相、过压、欠压、过载等故障。为保证电动机正常 工作,需要对电动机运行系统进行电气保护,目前传统的8/16单片机已广泛应用于电气保护中,但是它们仅仅具有基本的测量控制功能,在人机对话、数据查询、实时监控、故障显示等方面能力有限,缺少必要的网络通讯功能。采用以LPC2132微处理器为运算核心,系统外接通讯接口及必要的功能模块,可构建智能化电动机保护系统。 1 系统硬件设计 该电动机保护系统的整体结构如图1所示。主要由主处理器LPC2132、数据采集模块、网络通讯模块、界面显示模块、按键控制模块以及继电保护模块等部分组成 。 图1 系统硬件整体结构框图 该保护系统采用高性价比的32位AR M7T DM I -S 核的 LPC2132单片机组成CP U 主系统。支持实时仿真与跟踪,并带64K B 的高速F LASH 程序存储器、四个通讯接口、两个32位定时器、一个10位8路ADC 、47个GP I O 以及9个边沿或电平触发的外部中断。利用外围芯片的功能模块就能完成数据采集、人机对话、通讯协议和继电保护控制等一系列具体任务。 1.1 数据采集模块 数据采集模块有交流采样、低通滤波等环节组成。数据采集采用同时采样方式,主要完成三相电流检测、电压检测、漏电检测以及短路检测。即在每一个采样周期内,对所有需要采样的各个通道的量在同一时刻一起采样,然后经多路电子开关,将采样后的信号送至系统对应的各通道端口,然后再依次对各个通道进行转换处理。1.2 界面液晶显示模块 图2为液晶显示控制电路。显示驱动芯片采用HT1612,所有被测参数、保护信息、故障代码信息通过HT1612传输控制在显示器上实时显示。同时LE D 指示灯指示所处状态,如运行、故障、通讯等。而且通过按键可以进行面板菜单操作,键盘采用触摸键盘以提高系统对环境的可靠性。1.3 继电控制保护模块 继电控制保护模块设有光电隔离电路,当系统发生运行故障,在达到动作值或动作时限时,由保护装置向动作响应电路输出高电平,经过光电隔离去驱动中间继电器,最后作用于断路器使之跳闸,从而切断故障支路电源 。 图2 液晶显示控制电路 2 系统软件设计 在软件设计中充分采用模块化设计方法,使用嵌入式C 语言,在ADS 编译环境中进行。这不仅给程序的调试、修改
电机采用变频调速技术的节能效果分析.
焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术 的节能效果分析 Energy Saving Analysis on Coal—gas Blower of Coke—oven with Variable Frequency Speed Control Technology 金立明杨生桥王莉武汉钢铁集轩团能源动力公司(武汉430083 杜强丁宁北京经资风机水泵节能技术中心(北京100037 摘要:介绍了变频调速技术在焦炉煤气鼓风机上的首次应用,根据武钢煤气管网的工况,提出了改造方案,进行了系统设计和现场测试,并作了节能效果及效益分析。 叙词:煤气系统鼓风机变频调速技术节能献承 Ahsth'act:This paper introduces first application offrequency control technology on coal-gas blower.Based Oil practical situation ofWngang gas pipdine net,put forwards improvement sdution and system d8ign.FurLhe㈣,make energy saving effect and benefit analysis accord—ing to siteⅡM目目Ⅱ℃H枷results Keywor凼:Coal-gas system Blower Variable frequency删contcol technology Energy saving l刖置 武汉钢铁集团能源动力公司燃气厂担负着整个武钢厂区的生产用气和生活用气。为保证系统用量和管网压力,设有三个煤气加压站,要求管网压力保持在23kPa 左右,因加压站分布远,煤气管线长.用户多.用量不平衡,日供气量波动大,在保证用量的情况下,管网压力只能由运行人员调节挡风门来控制。为稳定中压焦炉煤气主干
电机标准系统节能发展现状及趋势
电机系统节能发展现状及趋势 日期：2008-9-26 点击数：4600 一、我国中小型电机行业概况 1、中小型电机行业现状 国内，中小型电机行业主要企业单位有300余家，从业人数30万人以上，如把大大小小电机厂计算在内，有近3000家电机厂。目前，生产的中小型电机产品广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域。随着国民经济快速发展，电机产量也在快速增长，尤其是近年来电动机国际市场需求量很大，处于高增长阶段，也推动了中国电动机行业的快速发展。随着电机产品国外市场的进一步拓宽，中小型电机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上都有了重大突破行业上下形成共识：改变目前我国电机出口不利局面的根本措施在于加强自主研发、调整出口产品结构、提高出口产品的技术附加值和打造国际品牌。2006年9月14日，财政部、国家发展改革委员会、商务部、海关总暑、国家税务总局五部委联合发出通知，将电机作为“重大技术装备、部分IT产品和生物医药产品以及部分国家产业政策鼓励出口的高科技产品等，出口退税率由13%提高到17%，电机行业抓住这次机会，将在一定程度上缓解目前电机市场竞争压力 和原材料价格飞涨的问题。 2006年全国交流电机产量达到15000万kW，同比增长了17％。2006年我国中小型电动机出口额达到了16.33亿美元，比上年增长32.9％。出口国家和地区有60多个，主要出口到亚洲、北美洲、欧洲等地区，其中美国、日本、韩国、意大利是多年以来我国出口量较多的国家。表1为2006年中小电机行业部分企业 出口情况表。
为了提升我国中小型电机的技术竞争能力，2006年6月6日中国商务部成立了首批19家“出口商品技术服务中心”。“出口中小电机技术服务中心”设立在上海电器科学研究所（集团）有限公司，其中主要职责包括5个方面：一是管理出口市场技术准入条件，编制《出口商品技术指南》并负责维护更新；二是组织开展相关技术评议、服务与咨询工作；三是锻炼《应对国外技术壁垒重点发展技术目录》，建立出口商品技术竞争力检测体系；四是负责出口市场所要求的技术标准、认证体系衔接，并开展相应的推广与服务；五是配合做好我国技术规范、标准和合格评定程序的制定和推广工作。 2007年3月9日，日本电机工业会代表团在白文波先生的陪同下拜访了中国电器工业协会中小型电机分会，就日中节能环保进行交流。我们向代表介绍了中小型电机分会的历史、发展、组织机构以及开展的主要工作，并系统介绍了中国政府的节能政策、高效电机的标准制定、IEC标准动态等。 2007年６月10日至13日第五届全球电机系统能效论坛（EEMODS）第一次把会议的地点选在中国。论坛邀请了美国、日本、韩国、澳大利亚以及亚洲和欧洲等国家的电机系统生产企业、科研机构、节能机构、行业协会的代表和专家与会，为我国的专家、学者和企业界代表同国际同行进行交流，了解国际上的最新发展 方向，借鉴国际经验提供机会和平台。 在IEC 60034-30标准制定工作组成立之际，全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派出上海电器科学研究所（集团）有限公司2名专家参加国际标准制定工作组，及时了解和掌握国际标准制定的最新动态。在标准的制定过程中，专家们及时与国外专家沟通协调，也掌握和了解了许多国外先进公司的相关信息，建立了 合作和沟通的渠道。 全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派多名专家分别在华盛顿和北京与美国国家电器制造商协会（NEMA）的专家进行了两次技术交流。双方分别介绍了各自行业内的发展状况，分享了各自在高效电机产品开发上的情况；并与NEMA洽谈了在我国开展50Hz NEMA超高效电机的合作与推广计划，加强双方的技术合作。该项目将有利于推广我国超高效电机发展，并为中国产品出口美国及北美市场提供准入的技术依据，同时也可根据我国市场情况，适时地借鉴制定为我国的产品 标准，促进国际接轨发挥积极作用。 二、高效电机研发和相关技术情况 1、开发高效电机背景 电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。由于电动机系统消耗了许多国家工业总用电量的2/3左右，在整个国家的总用电量中也占有相当大的比重，出于节约能源和保护环境的考虑，目前世界上许多国家（包括我国在内）对电动机系统的节能均给予了高度重视，美国、欧洲、加拿大、澳大利亚等国家和地区都制订了有关电动机的能效标准。 美国是从1992年由国会立法的形式强制执行电动机能效标准。1997年正式实施。并于2001年由美国制造商协会推出了NEMA Premium 超高效率电机，目前超高效率电机的市场占有率已达20％，美国能源部于今年3月已通过决议，将用36个月的时间即到2010年强制执行超高效率电机标准。 欧盟已表示要从2008年起将高效率电动机作为强制性最低标准。鉴于各国都在制定电动机效率标准，并且各国标准都略有不同，国际电工委员会IEC/TC2于2006年提出制定一项电动机能效分级标准，以统一和协调全球市场，得到世界各国认同。新的IEC60034-30标准将电动机的效率分为IE1,IE2,IE3,IE4共4
机电传动控制技术的发展概述
班级：09机设 姓名：叶冬 学号：200930454014 机电传动控制技术的发展概述 一、设备驱动方式的发展概述 1、发展 按电动机供电电流制式的不同，有直流电力拖动和交流电力拖动两种。早期的生产机械如通用机床、风机、泵等不要求调速或调速要求不高，以电磁式电器组成的简单交、直流电力拖动即可以满足。随着工业技术的发展，对电力拖动的静态与动态控制性能都有了较高的要求，具有反馈控制的直流电力拖动以其优越的性能曾一度占据了可调速与可逆电力拖动的绝大部分应用场合。自20年代以来，可调速直流电力拖动较多采用的是直流发电机-电动机系统,并以电机扩大机、磁放大器作为其控制元件。电力电子器件发明后，以电子元件控制、由可控整流器供电的直流电力拖动系统逐渐取代了直流发电机-电动机系统,并发展到采用数字电路控制的电力拖动系统。这种电力拖动系统具有精密调速和动态响应快等性能。这种以弱电控制强电的技术是现代电力拖动的重要特征和趋势。 交流电动机没有机械式整流子，结构简单、使用可靠,有良好的
节能效果,在功率和转速极限方面都比直流电动机高；但由于交流电力拖动控制性能没有直流电力拖动好，所以70年代以前未能在高性能电力拖动中获得广泛应用。随着电力电子器件的发展，自动控制技术的进步，出现了如晶闸管的串级调速、电力电子开关器件组成的变频调速等交流电力拖动系统，使交流电力拖动已能在控制性能方面与直流电力拖动相抗衡和媲美，并已在较大的应用范围内取代了直流电力拖动。 2、主要形式： 1) 成组拖动 成组拖动的方式为：一台电动机---一根天轴---一组生产机械设备。其特点是：机构复杂,损耗大,效率低,工作可靠性差. 2) 单台电动机拖动 单台电动机拖动的结构方式是：一台电动机---一台设备。其特点是：当生产机械设备运动部件较多时,机构仍复杂,满足不了生产工艺要求. 3) 多台电动机拖动 多台电动机拖动的结构式：一台专门的电动机---同一台设备的每一个运动部件。其特点为：机构简单,控制灵活,便于生产机械的自动化. 举例:龙门刨床的刨台,左垂直刀架,右垂直刀架,侧刀架,横梁,夹紧机构,都是分别由一台电动机拖动的. 二、电气控制系统的发展概况
电机保护器选型原则与方法
一、选型基本原则 目前，市场上低压电动机保护产品未有统一标准，型号规格五花八门。制造厂商 为了满足用户不同的使用需求派生出很多的系列产品，种类繁多给广大用户选型带来 诸多不便，用户在选型时应根据电动机保护实际需求，才能达到预期的使用价值与效果。 二、选型的基本方法 (一) 与选型有关的条件： 电机保护的选型存在着电动机与保护器二者怎样合理配用关系，以下提供几个与 保护有关的条件、因素，为用户如何选型保护器时提供参考。 1、电机方面：要先了解[1]的型号规格、电动机功能特性、防护型式、额定电压、额定电流、额定功率、电源频率、绝缘等。这些内容基本能给用户如何正确使用和维 护及选型保护器提供了参考依据。 2、环境条件：主要指常温、高温、高寒、腐蚀度、震动度、风沙、海拔、电磁污染等。 3、电动机用途：主要指拖动机械设备要求特点，如风机、水泵、空压机、车床、油田抽油机等不同负载机械特性。 4、控制系统方面：控制模式有手动、自动、就地还是集中远程控制、单机组独立运行，还是生产线连锁自动化程序等工作运行。启动方式有直接、降压、星三角、频 敏变阻器、变频器、软起动等启动方式。 5、其他方面：用户对现场生产监护管理是比较随意性还是严谨性，非正常性的停机对影响生产的严重程度等。 与保护器的选用有一定相关因素的还有很多，如安装位置、连接线路及系统用电 器配合等，但主要是电动机工作条件变异和控制的改变对生产影响程度，根据上述的 实际工作条件要求和实际变化，对保护器进行合理选型和调整。 (二) 低压电动机保护器的常见类型 1、普通型：结构比较简单，整定电流值设定采用电位器旋钮或拔码开关操作，电路一般采用模拟式，动作保护曲线采用反时限或定时限工作特性。主要功能以突出过载、缺相（三相不平衡）堵转等故障保护，故障类型采用指示灯显示，运行电量采用 数码管显示。
PSMUU电动机综合保护装置
国电南自 Q/ 标准备案号：708-2007 PSM 691U/692U 电动机综合保护装置 说明书 国电南京自动化股份有限公司 GUODIAN NANJING AUTOMATION CO.，LTD
PSM 691U/692U 电动机综合保护装置 说明书 国电南京自动化股份有限公司 2008年11月
版本声明 本说明书适用于电动机综合保护装置版本 产品说明书版本修改记录表 * 技术支持电话：（025）-8120 传真：（025）-8118 * 本说明书可能会被修改，请注意核对实际产品与说明书的版本是否相符* 2008年11月第2版第1次印刷
目次
1 装置概述 PSM 691U电动机差动综合保护装置及PSM692U电动机综合保护测控装置是在消化吸收国内外先进经验的基础上分别专门为2000KW及以上异步电动机和2000KW及以下异步电动机（可与各类综合自动化配套）开发的产品。该类产品将线路的测量，保护，操作回路集成在一个机箱内，结构小巧，可在恶劣的工业环境下（如高，低温，震动，有害气体，灰尘，强电磁干扰等）长期可靠地运行。产品可按功能就地安装在开关柜上，并具有运传，记忆各种操作或故障信息等功能，同时亦提供独立的中央信号空接点。 技术特点 采用国际最流行的高速处理器，主频为200 MHz，内置资源丰富，外围电路设计简单，保证产品的制造质量及其稳定性。充足的硬件资源，4M字节Flash Memory存储器，8M字节SDRAM。 带有USB接口，可通过U盘直接升级装置程序，也可把装置的动作信息和故障录波数据直接存入U盘，方便故障分析。 测量三相电流和零序电流（Ia，Ib，Ic，Io），三相或线电压（Uan，Ubn，Ucn，Uab，Ubc，Uca），有功功率P，无功功率Q，功率因素cosφ，频率f，有功电量kWh，无功电量kVarh。 电流、电压、功率、电度的测量值不仅反映基波，还可正确反映2~13次谐波，从而使测量结果与专用测量表计一致。 具有一路4～20mA直流模拟量输出（可自定义为电流、电压或功率），取代交流采集变送器。 最多14路用户可自定义名称的开入量接口（其中2路为与模拟量输出接点复用）。 保护元件的出口方式可通过跳闸矩阵进行整定，方便用户选择要动作的继电器。所有继电器出口接点可选择为跳闸接点（自动返回）或信号接点（复归后返回）。 自带操作回路，可自适应~5A开关跳合闸电流。 GPS对时可采用硬接点分脉冲或秒脉冲方式，同时也支持IRIG-B对时方式（RS485接口）。 电动机差动保护具有防止电机启动或区外故障时TA饱和导致差动保护误动的判据。 有效、可靠的PT断线判据，有效防止电机低电压元件误动作。 两个100M以太网通信接口，一个RS485通信接口，支持IEC60870-5-103，Modbus等
电机系统节能关键技术及展望 段先卫
电机系统节能关键技术及展望段先卫 发表时间：2018-05-31T10:33:21.013Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：段先卫 [导读] 摘要：本文主要概括分析了电机系统节能关键技术，展望了电机系统节能技术的未来发展趋势。 （广东汇嵘绿色能源股份有限公司广东东莞 523000） 摘要：本文主要概括分析了电机系统节能关键技术，展望了电机系统节能技术的未来发展趋势。从而能够更好的把握电机系统节能关键技术的发展脉络，通过电机系统节能技术水准的不断提升，更好的提高电机系统的节能降耗效果，为我国工业的节能化方向发展提供技术支撑。 关键词：电机系统；节能；关键技术；展望； 前言： 随着我国工业化的进一步发展，各类工业化技术都相继出现了突破性进展。电机系统是工业所应用设备中最为重要的动力化设备，其中包含着工业所应用的泵类的机械化设备空气压缩类的机械化设备、风机等设备。在一定程度上，电机系统还是把电能进行机械能转换环节最为重要的能源转换系统装置。电机系统的潜在节能性较大，不仅能够提高运行机械化设备的运行效率，还能够实现成本的节约。那么，为了能够更好的推动我国电机系统节能技术的进一步发展，就需要对电机系统节能关键技术进行有效的分析，进而展望电机系统节能技术未来的发展趋势。从而能够更好的把握电机系统节能技术的发展趋势，不断的提高电机系统节能关键技术的水准。 1、概述电机系统节能的关键技术 1.1电动机的软启动系统装置的节能技术 随着我国计算机科学技术与电子信息化技术的高效发展，我国逐渐将开关性的器件应用于电动机系统当中。在系统的设计开发中，逐渐应用了晶体的阀管，将其设计在单片机控制中，以达到核心控制电子的软启动器，实现异步的电动机系统启动与控制。那么，与传统的电动机系统设计相比较，此种方法有着一定的现实意义，虽然效果作用并不是很明显。但是，并不会对电流产生冲击性影响，而是能够利用负载的特性在启动时进行参数的合理调节，切实的保障电机系统能够在启动过程中保持着稳定状态。电机系统在转载与空载时，都能实现电压高效率的输送，降低电机系统实际的功耗量，让其整体的功率因数逐渐提升，让输电线的损耗逐渐降低，以实现节能的作用。 那么，在启动软件时，电机系统其实际的起动转矩会逐渐增加，转速也会随之增加。对于电动系统的软启动系统装置，其主要的启动方法主要包含以下几种。其一，斜坡的升压性软启动系统模式。此种启动系统模式比较简单化，无需复杂性的电网控制与电流的闭环。它主要是通过利用晶阀管其导通的角度，在固定的时间区间内对函数关系予以合理调整，让其逐渐增加。但是，此种模式也有着一定的弊病，就是其会造成冲击性电流的逐渐增加，而致使晶阀管出现损坏情况。因而，此种启动系统模式应用的较少；其二，斜坡的恒流性启动系统模式。此种模式极易引发电流逐渐增加后出现不稳定的情况，致使电流在达到一定状态后保持恒定，一直到启动控制结束。随着电流速率的增加，其启动的转矩就会随之增加，促使启动时间逐渐缩短。基于该类启动系统模式的基本特征，该种模式比较适用于泵类或者风机等的负载，目前应用的较为广泛。 1.2变频调速的节能技术 随着我国工业化的进一步发展，可调速的拖动性技术实现了新的突破性进展。在一定程度上，其可以有效的利用直流的电动机进行便捷化的调速。而基于直流性电机其实际体积较大，市场价格比较高，对电能的节约效果也并不明显。而交流性异步的电动机则相比占有一定的功能优势，其不仅体积小、市场价格较为低廉，且总体运行具有着较高的可靠性。那么，在调节控制交流性异步的电动机时，不仅可以有效的提升电动机拖动系统整体的控制效率，还能够起到极大的电能节约作用。因而，我国目前对变频调速与低压性交流节能技术的应用较为广泛。 1.2.1变频调速的基本原理 依据常规性的电动学基础理论，交流性的电流具有着一定的转速功能优势，异步性电动机其实际的转速效果明显要比同步性的较低。随着同步转速变化，电源的实际频率也会随之变化，其电动机实际的转速自然同步增长，致使电源实际的频率逐渐降低的。在电动机实际的P值保持不变的情况下，其电动机实际的转速相比较电源的频率会呈现着较为明显的变化，若向电动机系统提供该电源，则电源的频率就会发生变化，实现变频器与电动机转速的协调性运行。 1.2.2利用风机变频调速来达到节能效果 对于电动机系统来说，风机是其转速与负荷转矩间的平方相互条件关系。在实际运行过程中，需要对流量予以合理的控制与管理。对于流量的调节法主要包含着以下两种。其一，是改变与调整管网曲线的特性，此种方法的实际效率比较低，节能效果并不明显；其二，就是将风机实际的转速予以降低，该种方法能够有效的提升节能的实际效率，让流量随着变化，以实现合理调整流量，降低功率的目的，节能效果较为明显。 2、展望电机系统节能技术的未来发展趋势 2.1 综合性设计与仿真节能技术 电机系统其主要是电、机、温度及磁等多场的交叉、耦合的非线性的多变量系统，具有较高的复杂性特点。目前，我国针对电机系统的设计与相关技术的研究，还处于较为简单的经验公式计算与磁路法上。而随着我国设计与仿真节能技术的进一步发展，我国的电机系统节能技术必将会与设计、仿真节能技术相融合，实现综合性的设计与仿真节能技术，对电机系统的节能效果予以仿真测试，从而能够更好的对电机系统予以技术调整，切实的提高电机系统的节能效果。 2.2 高效率化电机系统节能技术 我国目前的各类特种电机系统，多数都是只是考虑到应用场合、基础性功能、整体结构方面，致使所应用的电机系统节能技术并不具备较高的节能效率。那么，随着电机高效产品的问世，我国的电机系统节能技术必将实现高效率化，更好的提升电机系统的节能效果，降低电能的消耗。 2.3 伺服性电机节能技术 伺服性电机节能技术，其主要是涉及到现代化控制的基础理论、电子学基础性理论、电力电子的功率转换技术、电机系统设计及制造