4 軟件設計
單片機軟件采用C51語言編程,C51與匯編語言相比,有編程效率高、代碼易維護等優點。程序主要由鍵盤與顯示監控部分、串行接口芯片驅動部分和信號采集與實時控制部分組成。
串行接口芯片驅動部分,主要是根據芯片廠商時序圖,以單片機的I/O口模擬串行口,以實現對串行芯片的讀寫操作。本課題由于單片機I/O較多,各個芯片采用單獨的I/O信號。
信號采集與實時控制部分,以實時時鐘為基準,采集電壓電流信號對系統的安全進行監視。采集功率因數信號與最優值比較,以PI控制算法進行運算,適時發出控制指令,對電動機進行調壓,使其運行于高效率狀態。
5 系統調試
在系統調試過程中,我們發現并處理了如下幾個問題。
、匐妱訖C可控硅交流調壓的穩定性問題。由于電動機是大電感性負載,在按外三角接法時最好采用半控形式。其中的數據管發揮了吸收諧波的作用。要使用全控形式,最好采用內三角形式。該接法中各個繞組單獨供電,繞組之間不會產生相互干擾。
②三相調壓移相觸發板的器件選擇問題。3個積分電容的值必須相互一致,誤差在1%以內,調制電容C7的值不能太大,耦合電容C1、C2、C3亦不能太大,不然會使電路不能長期運行,或出現三相的不平衡。
、酃濍娍刂破鞯淖罴压β室驍翟O定問題。最佳值一般在0.85附近,風機可以設定在0.9附近,針對不同電機而稍有不同。如果超出了此范圍,則屬不正,F象。因為電動機從理論上有一個在75%~80%負載率附近的最高效率點,若電動機老化而無此特性,則節能不能成立。應用中必須注意此原則。
6 結論
本電機節能控制器除了具有功率因數控制節能功能外,還實現了軟啟動、斷相保護、過流保護、過熱保護等功能。經用戶測試表明,該電機節能控制器設計合理、運行可靠、節能效果明顯。
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