最小动作电流范文（精选2篇）
最小动作电流 第1篇
关键词：电动机,最小电流,检测跟踪,节能控制
能源短缺是人类当前面临的共同难题[1]。我国电动机系统节能技术与装备水平, 距离节能目标相差还很远。电动机的非经济运行情况, 早已引起国家有关部门的重视。电动机启动时, 启动电流约为6~8倍额定电流。不但电能损耗惊人, 而且启动时会对电机和供电电网造成严重的冲击, 造成电网电压波动, 对电网容量的要求也过高。另外, 启动时所产生的大电流和激烈振动对电机以及设备的机械使用寿命也有极大影响。电动机采用软起动后, 可以有效地将启动电流限制在一定的波动范围内, 从而大大降低启动损耗, 有效降低电动机启动时对设备的机械冲击和对电网的大电流冲击。电动机节能控制, 目前常用的一些方法如功率因数控制法、最小输入功率法及突加负载控制技术等[2], 通常情况下虽能得到完整的电流波形, 但电路比较复杂, 成本也较高。
利用成熟的电子技术、信息技术, 与传统的电机技术、电子信息技术相结合, 实现电动机及其拖动系统的经济运行, 具有重要的现实意义[3]。本文通过内置控制器的反馈电路, 随时检测电动机的负载而调节供给电动机的电压, 使电动机在最经济点上可靠运行, 实现电动机的节能目的。
1 节能运行控制机理
电动机作为电力传动方式的生产机械, 其功率是按最大负荷或长期额定负荷选择的。然而, 绝大部分工作时间设备不能满载运行, 而电动机始终工作在满电压、满速度状态, 负载满载率却经常很小。针对电动机的这种工作特点和要求, 本文研究根据电机的转矩与供电电压的平方成正比的关系, 采用降低电机端电压的方式来降低电动机的实际输出功率, 运用数字控制理论和技术, 对电机设备运行情况进行实时检测, 根据负载的变化, 动态调整控制器的输出功率, 实现“所供即所需”, 以改善电动机的启动性能, 优化电动机运行系统, 实现以轻载降压来提高电动机的运行效率。
在科学实验实际计算中, 往往要从一组测得的数据点 (xi, yi) , (k=1, 2, …n) 求得到一个一个近似函数关系:y=φ (x) 。通常, 近似曲线y=φ (x) 不能严格地通过所有数据点 (xi, yi) , 往往存在残差δi=φ (xi) -yi, (i=1, 2, …n) 。为了极可能地准确反映所给数据点的变化趋势, 常见的方式有以下三种:
方式二:取φ (x) , 使最大偏差绝对值最小, 即达到最小;
方式三:选取φ (x) , 使偏差平方和最小, 即达到最小。
选择“使偏差平方和最小”的原则来选取拟合曲线y=φ (x) 。设有m对数据 (xi, yi) (i=0, 1…n) , 要求在某个函数类, n<m中寻求一个函数:使φ* (x) 满足:
由此, 可以确定点是多元函数。
求解下列公式的极小点:
满足方程组:
即:
也即:
若对任意函数h (x) 和g (x) , 引入记号:
则上述方程组可以表示成:
至此, 求多元函数S (a0, a1…an) 的最小值问题, 归结为方程组:
上述公式的解的问题, 且可以证明它的解存在且唯一[4]。
2 节能控制器的实现
2.1 节能控制器软启动电路的设计
节能控制器软启动电气原理图如图1所示。节能控制器利用两组反并联三相晶闸管作为调压器, 其输出电压加在电动机上作为电动输入电压。随着节能控制器输出电压的不断增加, 电动机随之加速, 直到晶闸管全导通, 电动机全压 (额定电压) 工作。电动机从起动到电动机全压 (额定电压) 工作, 实现平滑过渡。同时, 降低晶闸管的热损耗, 延长软启动器的使用寿命, 提高其工作效率, 又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能, 软停车与软启动过程相反, 电压逐渐降低, 转数逐渐下降到零, 可避免自由停车引起的转矩冲击[5]。
2.2 电机节能控制系统设计
由电机的输出功率:
可知, 当电动机的端电压下降时, 电动机的输出功率随之下降。
2.2.1 控制系统硬件结构
选择电动机功率时, 人们习惯于以电动机能最大负载下能长期正常运行为准。但是, 电动机通常在80%额定负载以下运行。本控制器模块要求当负荷发生变化时, 能完成对电动机的允许运行情况进行动态监测和控制。若电动机运行脱离满负荷状态, 控制器将适时地自转为经济节能运行状态;若电动机所带负荷增加时, 控制器可在瞬间将输出电压随之上升, 以确保电动机可靠运行。
2.2.2 控制系统软件
控制系统软件采用汇编语言编程, 由键盘与显示监控部分、芯片驱动部分以及信号采集和实时控制部分组成。
芯片驱动部分, 可根据芯片厂商时序图, 以单片机的I/O口模拟串行口, 实现对串行芯片的读写操作。
信号采集与实时控制部分是以实时时钟为基准, 采集电流电压信号, 对系统的安全进行监视[6]。采集功率因数信号与最优值比较, 以PID控制算法进行运算, 适时发出控制指令, 对电动机进行电压调节, 使电动机运行于经济状态。
2.2.3 控制器系统功能结构图
如图2为控制器系统功能结构图。功率调整节能控制器根据接收到的电压、电流等信号, 根据电动机负载的变化, 适时计算出电动机的最小电流值, 动态调整控制器的输出电压, 使电动机始终在最小电流点上稳定运行, 以确保电动机的输出功率与实际负荷尽可能匹配, 从而有效降低电动机的损耗。如果负载增大, 电压则能迅速上升, 防止电机失速。
3 结束语
电动机运行控制是一个非常复杂的非线性问题。本课题研制的控制器能在满足负载功率要求前提下, 根据负载变化, 按电动机在最小电流点运行来适时调整输出电压, 达到降压提效的目的, 是一种新型节能控制器。通过实验表明, 本节能控制器对电动机节能运行能起到一定的作用。需要注意的是, 由于监测方式的局限性和整机的综合成本要求, 控制器现在还不能对电机故障前的问题进行有效的检测和预防。
参考文献
[1]李永东.高性能大容量交流电机调速节能技术现状及展望[M].北京:清华大学, 2008:15-17.
[2]顾绳谷.电机及拖动基础[M].北京:机械工业出版, 2013:25-26.
[3]林瑞光.电机与拖动基础[M].杭州:浙江大学出版社, 2012:71-77.
[4]吴中福, 梁家荣.计算方法[M].重庆:重庆大学出版社, 2001:11-17.
[5]LEE Kyo-Beum.Performance Improvement of DTC for Induction Motor-fed by Three-levelinverter with an Uncertainty Observer Using RBFN[Z].2011.
最小动作电流 第2篇
一、对剩余电流动作保护的重新认识
安装剩余电流动作保护器（原称漏电电流动作保护器，简称保护器）是防止发生人身触电伤亡事故的有效措施之一，也是防止由漏电引起的电器火灾、机电器设备损坏事故的技术措施。在规定的条件下，被保护电路中剩余电流超过给定值，能自动断开电路或发出报警信号的机械开关电器或组合电器，以起到保护作用。正如其他机械设备一样，剩余电流动作保护在设计和功能上亦有一定的缺陷，满足不了人们对其所有的期望值。因此，要重新认识保护器以及相关法律关系，确定相应责任，以减少不必要的诉讼。
（一） 保护器分级保护出现的问题
根据中华人民共和国国家经济贸易委员会发布的《剩余电流动作保护器安装运行规程》规定，保护器分别安装在低压电网的电源端、支（干）线路、负载端，实现对所属线路的保护。也就是说，高压变低压的输出，到用电客户之间有三级保护，即变压器安装总保护、用户安装分保护、移动电器安装临时性保护。分级保护的保护器所引起的作用不尽相同，总保护实现对所属网络的整体保护，用户保护实现对用户所有电器设备的保护。鉴于保护器的功能不同，总保护器对被保护范围内两线所引起的触电危险，保护器不起保护作用。
（二）保护器设计自身的问题
结合漏电保护器系列使用说明书上提供的技术参数及相关书籍提供的数据，保护器的设定根本不能保护触电人身安全。
（三）保护器管理中的问题
鉴于电力不具备储存的特性，决定了发、供、用必须同步进行，要求用电客户下户线路与供电企业的供电线路相连接。《电力法》和有关电力规章对电力保护作了明确的规定，但安装保护器非《电力法》的强制性规范，因此，除输出的变压器配有保护器之外，客户和移动客户多数没有安装保护器。同时，农村低压供电线路点多面广与专业技术人员严重不足的矛盾、临时用电私拉乱接与找电工申请之间的矛盾，以及客户法律观念淡薄与安全用电之间的矛盾都相对突出，给推广安装保护器带来一定的难度，无形之中也增加了事故发生的概率。
二、走出剩余电流动作保护的误区
（一）要走出保护器万能的误区
电力损害赔偿案件一旦发生，当事人便以保护器不能自动断电、保护器属电力部门的安全设施、保护器不跳闸是设备不合格等为由要求电力管理部门承担责任。保护器能否起到保护作用，应当分清人身与设备之间的相互关系。既然保护器是间接预防装置，那么就不是万无一失。同时，保护器不像计算机那样精密，而是靠感应，因此在没有科学数据作保障的前提下，要降低对保护器的依赖，强化电力使用操作规程，以减少事故的发生。
（二）要走出产权所有管理的责任误区
随着国家陆续投资对电网的改造，国务院就電网产权作了明确界定，电路主干线所有权归电力主管部门，入户线路所有权归用户，各自对其所有的线路负有管理的责任。一般情况下，发生电力损害的事故在入户线路以下居多，尚有一部分用电直接接在400V干线上。在主干线上的主要是脱粒、抽水、建房现浇混凝土等，这部分临时用电包括机械设备在内的产权多数归用户自己，这与常规的入户线路有着差别。笔者认为，直接在干线上取电，经过电工接线安装的，应由电力管理部门负责监管，出现事故应由电力部门负责。未经电工而私拉乱接的，应以盗电论处，出现事故应由设备所有者或受益人负责。但对从干线中间挂引下来的下户线却没有规定，是否把下户线也按入户对待，电力行业管理部门对此应当再作明确规定，防止在审理该类案件时，避免当事人以产权不清而推卸管理之责。
（三）要走出扶贫救济之误区
电力损害赔偿的处理原则首先是按供电设施产权归属确定，产权归属谁，谁就承担其拥有的供电设施上发生事故引起的法律责任。其次是归责原则，即事故发生有过错者承担责任。具体来说，电力管理部门确有监管不力的责任，或伤亡者与电力管理部门怠于行使其职责有因果关系，电力管理部门才能依照其责任大小承担赔偿责任。电力损害赔偿案件情况复杂，在审理具体案件中要走出扶贫救济误区，因为保护器安装不是法定的，不能把所有的责任归结到保护器上，更不能提起无理诉讼，要防止那种认为电力部门有钱，赔偿一点算是救济的倾向，因为电力经济不是唐僧肉，无论任何方式的救济都是没有法律依据的。