控制技術(shù)管理論文精選(九篇)

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第1篇：控制技術(shù)管理論文范文

關(guān)鍵詞：移相調(diào)控；單片機(jī)；電壓斜坡起動(dòng)；限流起動(dòng)；軟停車；節(jié)能運(yùn)行

1概述

眾所周知，三相交流異步電動(dòng)機(jī)以其低成本，高可靠性和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)而在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，它在直接起動(dòng)時(shí)，存在著很大的缺點(diǎn)：首先，它的起動(dòng)電流高達(dá)額定電流的5～7倍，既對(duì)電網(wǎng)造成了很大的沖擊，又影響了電器控制設(shè)備的使用壽命，甚至影響到其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；其次，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)正常轉(zhuǎn)矩的2倍，這會(huì)對(duì)負(fù)載產(chǎn)生沖擊，增加傳動(dòng)部件的磨擦和額外維護(hù)。為此，出現(xiàn)了三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)設(shè)備。

圖1智能電機(jī)控制模塊結(jié)構(gòu)圖

傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)有以下幾種方法:

1）在電動(dòng)機(jī)定子電路中串入電抗器，使一部分電壓降在電抗器上；

2）星形—三角形(Y—)轉(zhuǎn)換降壓起動(dòng)，即起動(dòng)時(shí)電機(jī)接成星形，起動(dòng)結(jié)束后，通過一個(gè)轉(zhuǎn)換器變成三角形接法；

3）補(bǔ)償器起動(dòng)（自耦變壓器起動(dòng)）。

傳統(tǒng)的起動(dòng)設(shè)備體積龐大，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與負(fù)載匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩很難控制，也就是說很難得到合適的起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩；而且在切換瞬間會(huì)產(chǎn)生很高的電流尖峰，由此產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)會(huì)損害電機(jī)轉(zhuǎn)子，軸連接器，中間齒輪以及負(fù)載設(shè)備。

因此，就需要有一種能克服傳統(tǒng)起動(dòng)缺點(diǎn)的起動(dòng)裝置。銀河公司開發(fā)生產(chǎn)的捷普牌新一代數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊，不但完全克服了傳統(tǒng)起動(dòng)的缺點(diǎn)，對(duì)各種起動(dòng)方法做了進(jìn)一步的改善和提高，而且還增加了很多其他功能，比如：節(jié)能運(yùn)行，過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)等。

這種模塊采用數(shù)碼管顯示，按鍵控制，整個(gè)起動(dòng)過程全部由單片機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)完成，操作極其方便。

用戶通過按鍵調(diào)整參數(shù)設(shè)置，可以按實(shí)際情況選擇不同的起動(dòng)方式，能夠很方便地控制起動(dòng)電流，得到與負(fù)載相匹配的電機(jī)轉(zhuǎn)矩。

2模塊結(jié)構(gòu)及電氣原理

模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖1可以看出，該模塊的主電路與相控電路及單片機(jī)共同封裝于同一殼體內(nèi)，同時(shí)內(nèi)置多個(gè)電流、電壓傳感器。用接插件將模塊與控制盒連接在一起，實(shí)現(xiàn)各種功能的設(shè)置和顯示。

主電路為6只玻璃鈍化方形晶閘管芯片，通過一體化焊接技術(shù)，將其貼在DBC（陶瓷覆銅板）上，并與導(dǎo)熱銅板焊接在一起。模塊使用時(shí)，導(dǎo)熱銅板與散熱片通過導(dǎo)熱硅脂緊密接觸。這種結(jié)構(gòu)使模塊具有很高的絕緣性能和散熱性能。

圖2是模塊電氣原理方框圖。移相控制電路部分是銀河公司自主開發(fā)的JP-SSY01數(shù)字移相集成電路。該電路為SOP28封裝，5V單一電源供電，全數(shù)字化處理方式，具有很高的移相精度及對(duì)稱度。對(duì)控制端加0～10V電平信號(hào)，即可控制移相角度。

同步變壓器輸出同步信號(hào)給移相電路，其中另一路給單片機(jī)，作為單片機(jī)采集電壓、電流信號(hào)的基準(zhǔn)。這樣，就克服了如果交流電頻率變化帶來的計(jì)算誤差，提高了計(jì)算精度。

傳感器包括電壓傳感器和電流傳感器。兩種傳感器中均使用了霍爾元件，具有體積小、反應(yīng)快、線形度高的特點(diǎn)，通過與模塊結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)，方便地置于模塊內(nèi)部。兩種傳感器將電壓模擬量、電流模擬量傳給12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，通過A/D轉(zhuǎn)換，將相應(yīng)的數(shù)字量傳給單片機(jī)，以供單片機(jī)進(jìn)行處理。

顯示、控制部分采用串行口與單片機(jī)進(jìn)行通信，這種通信方式大大減少了該部分與模塊內(nèi)部的連線。5個(gè)數(shù)碼管顯示，8個(gè)按鍵控制，使顯示與控制直觀、方便。

3主要功能

智能電機(jī)控制模塊主要完成電壓斜坡起動(dòng)，限流起動(dòng)，電壓突跳起動(dòng)，軟停車，節(jié)能運(yùn)行，過流、過熱、缺相保護(hù)等功能。

3.1電壓斜坡起動(dòng)

如圖3所示，系統(tǒng)首先給電機(jī)加一個(gè)電壓Us，之后電壓線性上升，從Us增加到最大電壓Umax，即電網(wǎng)輸入電壓。Us由用戶設(shè)定，可供用戶選擇的電壓為80～300V。ts也由用戶設(shè)定，可以在1～90s選擇。在實(shí)際使用中，用戶根據(jù)實(shí)際情況，例如電機(jī)功率大小、負(fù)載大小等，選擇合適的參數(shù)，達(dá)到最佳起動(dòng)效果。

這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平穩(wěn)，可減少起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)大大減輕起動(dòng)力矩對(duì)負(fù)載帶來的機(jī)械振動(dòng)。

3.2限流起動(dòng)

如圖4所示，這種起動(dòng)方式是由用戶設(shè)定一電流值Ik，在整個(gè)起動(dòng)過程中，實(shí)際電流不超過設(shè)定值Ik。Ik由用戶根據(jù)實(shí)際負(fù)載大小自己設(shè)定。

限流起動(dòng)可以使大慣性負(fù)載以最小電流起動(dòng)加速，可以通過設(shè)置電流上限，以滿足在電網(wǎng)容量有限的場(chǎng)合使用。這種起動(dòng)方式特別適合于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。

3.3電壓突跳起動(dòng)

實(shí)際應(yīng)用中，很多負(fù)載具有很大的靜摩擦力。在電壓斜坡起動(dòng)方式中，電壓是由小到大逐漸上升的。如果直接使用電壓斜坡方式起動(dòng)，在起動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，因所加電壓太小，克服不了負(fù)載的靜摩擦力，電機(jī)不動(dòng)，這可能會(huì)造成電機(jī)因發(fā)熱而損壞的情況。電壓突跳功能則解決了這個(gè)問題。在電機(jī)起動(dòng)前，模塊先輸出一電壓Ut，且持續(xù)一段時(shí)間tt，用以克服靜摩擦力，待電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)之后，再按照原設(shè)定方式起動(dòng)，從而比較好地保護(hù)了電機(jī)，如圖5所示。對(duì)于不需要該功能的負(fù)載，只要將tt設(shè)置為0即可。Ut可調(diào)整，范圍是0～380V，tt可調(diào)整，范圍是0～10s。

3.4軟停車

如圖6所示，按下停車鍵后，模塊的輸出電壓立即下降到Up1，然后逐漸下降，經(jīng)過時(shí)間tp后，下降到Up2，再立即下降到0。Up可調(diào)整，范圍是100～380V；Up2可調(diào)整，范圍是0～300V；tp調(diào)整的范圍是0～90s。

軟停車可以大大減少管道傳輸中液體的沖擊。

3.5節(jié)能運(yùn)行

對(duì)于大摩擦負(fù)載，由于起動(dòng)電流大，需要功率較大的電動(dòng)機(jī)，而在正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)載力矩比電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩小得多，這就造成電動(dòng)機(jī)輕載運(yùn)行。對(duì)于間歇性負(fù)載，持續(xù)大電流的工作時(shí)間占整個(gè)工作周期很小一部分，從而造成輕載時(shí)無功損耗?浪費(fèi)，使運(yùn)行功率因數(shù)大大降低。智能電機(jī)控制模塊通過檢測(cè)電壓和電流，根據(jù)負(fù)載大小自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電壓，使電機(jī)工作在最佳效率工作區(qū)，達(dá)到節(jié)能目的。

3.6保護(hù)功能

共有三種保護(hù)功能：過流保護(hù)，過熱保護(hù)，缺相保護(hù)。

在起動(dòng)或者運(yùn)行過程中如果出現(xiàn)上述三種故障之一，模塊會(huì)自動(dòng)斷電，控制盒上的數(shù)碼管會(huì)閃爍顯示故障原因，待排除故障以后，按復(fù)位鍵即可恢復(fù)正常。

在上述保護(hù)中，過流保護(hù)值可調(diào)。

4實(shí)驗(yàn)情況及實(shí)際應(yīng)用效果

我們對(duì)一只正在使用中的智能電機(jī)控制模塊進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量并作了記錄。所用負(fù)載為18.5kW風(fēng)機(jī)，供電電壓實(shí)際測(cè)量值為390V左右。

為了作一個(gè)比較，首先拆掉模塊進(jìn)行直接起動(dòng)。合上空氣開關(guān)后，電壓立即上升到390V，電流快速上升到150A，持續(xù)一段時(shí)間，逐漸下降，最后穩(wěn)定在30A左右。同時(shí)，可清楚地聽到由于大電流沖擊，使風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)而發(fā)出的噪聲。

然后接上智能電機(jī)控制模塊，設(shè)置為限流方式起動(dòng)，限流值為90A，打開節(jié)能運(yùn)行。按下“起動(dòng)”鍵，可觀測(cè)到電流上升速度明顯變慢，逐漸上升到90A，保持2～3s后，逐漸下降為30A。電壓由0V緩慢上升到390V。起動(dòng)時(shí)間為6s。在整個(gè)起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，聽不到機(jī)械沖擊的噪聲。15s后，電壓逐漸下降為355V，電流不變，開始穩(wěn)定運(yùn)行。

數(shù)字式智能電機(jī)控制模塊現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域和其他場(chǎng)合，實(shí)際應(yīng)用效果如下：

1）降低了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流；

2）避免了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)供電線路瞬間電壓跌落，造成電網(wǎng)上用電設(shè)備、儀表誤動(dòng)作；

3）防止了起動(dòng)時(shí)由于產(chǎn)生的力矩沖擊，而使機(jī)械斷軸或產(chǎn)生廢品；

4）可以較頻繁地起動(dòng)電動(dòng)機(jī)(軟起動(dòng)裝置一般允許10次/h，而使電動(dòng)機(jī)不致過熱)；

5）對(duì)泵類負(fù)載可以防止水錘效應(yīng)，防止管道破裂；

6）對(duì)某些工藝應(yīng)用(如染紗機(jī)械)，可防止由于起動(dòng)過快而產(chǎn)生染色不勻的質(zhì)量問題；

7）對(duì)某些易碎的容器灌漿生產(chǎn)線，可防止容器破損；

8）適應(yīng)供電變壓器容量較低的場(chǎng)合(如注塑機(jī))；

9）可以降低電網(wǎng)適配容量，節(jié)省增容費(fèi)開支；

10）適用于需要方便地調(diào)節(jié)起動(dòng)特性的場(chǎng)合。

第2篇：控制技術(shù)管理論文范文

1.1電力市場(chǎng)開放和能源政策的變遷隨著社會(huì)對(duì)電力的依賴越來越大，電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)又越發(fā)的激烈，然而電力的安全與布局分布發(fā)電等問題也愈發(fā)的嚴(yán)重，加上煤炭等資源的緊缺和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重，國(guó)家大力推行新能源的開發(fā)與能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使得通過數(shù)字化控制的電網(wǎng)面臨著極大的挑戰(zhàn)。

1.2電網(wǎng)發(fā)展滯后與運(yùn)行控制不協(xié)調(diào)無論是國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還是像中國(guó)這樣發(fā)展比較快的國(guó)家，由于電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較老化、電網(wǎng)運(yùn)行冗余度小，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)不是通過整體的發(fā)展自上而下規(guī)劃發(fā)展來的，而是在基礎(chǔ)上一步步添加而來的，這就使得電網(wǎng)的發(fā)展比較落后，電網(wǎng)的運(yùn)行控制也不協(xié)調(diào)。

2數(shù)字化在電網(wǎng)應(yīng)用中的體系結(jié)構(gòu)

2.1數(shù)字化電網(wǎng)的概念數(shù)字化電網(wǎng)是利用先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體的經(jīng)濟(jì)、可靠、高效的運(yùn)營(yíng)。數(shù)字化電網(wǎng)需要與企業(yè)信息化相結(jié)合，通過自身的特點(diǎn)來達(dá)到相輔相成。數(shù)字化電網(wǎng)主要側(cè)重電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)和運(yùn)行過程中通過數(shù)字化對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與控制。

2.2數(shù)字化電網(wǎng)的特點(diǎn)數(shù)字化電網(wǎng)具有自愈功能，能夠通過自身的自動(dòng)檢測(cè)來不斷地更新，保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行，這樣的特點(diǎn)能夠保證電網(wǎng)更經(jīng)得起外部的安全攻擊。數(shù)字化電網(wǎng)能夠容納各種發(fā)電形式，可以提供更高的電能質(zhì)量，能夠更好地對(duì)電力市場(chǎng)進(jìn)行支持。

3通過數(shù)字化對(duì)電網(wǎng)信息集成

3.1數(shù)字化電網(wǎng)中信息集成的特點(diǎn)數(shù)字化電網(wǎng)中的信息主要通過采集裝置從電網(wǎng)中獲得，主要是通過國(guó)家電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)秸{(diào)度控制中心。數(shù)字化電網(wǎng)中的數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的模型，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)按照統(tǒng)一的模型在信息平臺(tái)中統(tǒng)一存儲(chǔ)。

3.2以當(dāng)前電網(wǎng)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成數(shù)字化電網(wǎng)的建設(shè)并不是對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行全面改革，而是在原有電網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，有計(jì)劃地對(duì)電網(wǎng)中的問題進(jìn)行改良，想要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成，首先應(yīng)當(dāng)解決電網(wǎng)系統(tǒng)中存在的系統(tǒng)異構(gòu)問題，然后按照統(tǒng)一的模型建立信息中心，目前我國(guó)主要對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行研究：

⑴建立統(tǒng)一的電網(wǎng)信息模型，完善開發(fā)的模型基礎(chǔ)；

⑵發(fā)開高效的信息對(duì)接平臺(tái)，解決系統(tǒng)間的交互困難；

⑶提取各系統(tǒng)之間的共同信息量，建立數(shù)據(jù)交換平臺(tái)；

⑷規(guī)劃生產(chǎn)調(diào)度信息平臺(tái)，建立統(tǒng)一的信息中心。

4數(shù)字化在電力管理中的前景展望

如今社會(huì)對(duì)于電網(wǎng)的要求越來越高，人們急需一個(gè)更加智能更加可靠的電網(wǎng)，數(shù)字化電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)可以從根本上解決原有電力結(jié)構(gòu)的不足之處，數(shù)字化電網(wǎng)的信息集成不會(huì)出現(xiàn)以前信息中的孤島現(xiàn)象，而是以信息平臺(tái)的方式提供信息中心，實(shí)現(xiàn)信息的橫向和縱向的互聯(lián)，數(shù)字化電網(wǎng)中的信息平臺(tái)涉及到管理與維護(hù)，需要適當(dāng)?shù)目紤]管理流程。

5結(jié)束語(yǔ)