1 、双馈电动机操控理论与节能技能
1.1 双馈电动机的优势
双馈电动机不只是归于异步机的范畴，它还能够被称之为沟通励磁电机(Alternating Current Exc itatio n Mo to r ACEM)或异步化同步电机(Async hro nized Sync hro no us Mo to r)，因为它包括有独立的励磁绕组，在运用的进程中，能够像同步电机相同经过添加励磁来进行功率要素的调理。同步电机其实是直流励磁，所以它只能够进行一个电流幅值调理，因而它一般只能够进行无功功率的调理。而双馈电动机能够进行调理的量有三个，它们别离是：可调理的励磁电流幅值、可改动的励磁频率以及可改动相位。这就表明晰双馈电动机为了到达调速的意图，能够选用改动励磁频率的办法来改动机电的速率。相同的，在进行负荷骤变的时分，也能够经过操控励磁的频率来改动机电的转速，把转子所发生的动能充沛的运用起来，并吸收或许开释负荷。双馈电动机和同步电动机相比较，它们都能够运用转子励磁的电流幅值的改动来对功率要素进行调理。因而沟通励磁在运用的进程中，不只能够进行无功功率的调理，还能够进行有功功率的条件，而双馈电动机具有很多的优势首要是因为它选用的是能够进行调理的沟通励磁电源。
1.2 恒视在功率节能技能
电机功率首要能够能够分为三种：无功功率、有功功率以及视在功率。恒视在功率在运用进程中的重点是当有功功率发生变化的时分，能够经过对电机的功率因数进行调理，终究把电机的视在功率操控在一个固定的值。这种做法的长处在于电机进行轻载的时分能够把剩下的电机容量作为无功功率向电网反应，而当电动机重载的时分，能够把电机的功率因数的数值调理到与单位功率差不多，而且对电网的无功功率不进行吸收。相同的，在风机、水泵中也能够运用恒视在功率，其首要的原因有：
(1)我国电厂和钢铁厂在作业的进程中，用电量最高的设备首要是空调、风机和水泵，因而对风机与泵施行节能办法对错常有必要的，而且节能的效果将会非常的显着。国家关于一切企业进行出产的技能装备都是有规则的，别离是可靠性与功率。可是关于成产进程中资源的糟蹋现象并没有太大的注重，所以水泵与风机施行节能办法对错常有必要的。
(2)恒视在功率在我国的运用功率是比较低的，首要的原因是出产进程中遍及都存在“小马拉大车”的现象。相关的规划院在进行规划的时分，为了尽可能的少承当职责，都选用的是比较保存、落后的规划方案，而且运用的参数都是超出实践巨细的，这样就使得余量偏大了，压力与流量系数也偏大了。可是制作商为了下降本身的危险，在把压力与流量系数进行添加，这样一层接一层添加的现象终究导致了“小马拉大车”现象的呈现，也使得产品偏离了开始的规划，下降了功率。可是恒视功率的运用正好弥补了这一缺点，而且还为工厂供给了无功功率。
2、PLC和变频器的运用技能
在双馈电动机的节能操控体系中，在挑选操控器和转子励磁电源的时分需求非常的当心与慎重，因为它们的好坏直接关系到体系的可靠性、安稳性以及节能性。因为PLC与通用变频器具有其特有的优势，因而它们都非常适合在双馈电动机的操控体系中进行运用。
2.1 PLC 选型
在进行PLC类型的挑选时，首要要对PLC的输入/输出端口和通讯端口的需求进行剖析与承认。然后在依据双馈电动机节能操控体系本身的需求，把体系中一切的输入/输出信号进行总结与分类，在依据PLC的输入/输出点的要求来进行I/O地址的分配，确保每个输入/输出信号都能够精确的与PLC的输入/输出继电器相对应，终究依据其成果来进行PLC类型的承认。
西门子公司的PLC 产品的种类对错常丰富多样的，像S7 200 便是归于小型的PLC，而且是第三代的产品了。关于S7 200所具有的特色有以下几个方面：
(1)强壮的功用。S7 200 的CPU 模块有5 种，而且还能够扩展到7 种，还能够扩展到248 点数字量的I/O，而且有30多KB 的数据存储空间。调集了6 个高速计数器以及脉冲发生器、脉冲宽度调制器，这些都大大的进步作业的功率。能够到达PID参数的自定。
(2)先进的程序结构。S7 200 所包括的程序结构对错常的简略的，在进行编程的软件中，其包括的主程序、子程序以及中止程序是分隔进行保存的。子程序还能够把输入输出的变量作为软件的接口，这样有利于到达结构化编程的意图。
(3)灵敏便利的寻址。S7 200 所包括的各部分结构都是能够依照位、字节、字以及双字来进行读与写的，例如：位存储器、变量存储器、输入输出结构等。
(4) 编程软件的功用强壮以及运用便利。编程软件STEP7 Mic ro/WIN V4.0包括了梯形图、句子表以及功用块图编程言语三大部分。而S7 200在进行操作的时分，其指令的功用性很强，但也便于把握。
(5)强壮的通讯功用。S7 200 用于编程或许进行通讯的CPU 模块是RS 485接口，而且有一个或许是两个。
2.2 变频器的选型
变频器类型引荐西门子Mic roMaster440/420，作为依据三相沟通调速电动机系列的经典，Mic roMaster440/420 首要由微处理器完结操控，空滤输出首要依托双极型绝缘栅晶体管，归纳运转才能微弱，能够为设备带来出色的可靠性。与此同时，这款变频器内部模块结构灵敏，电动机维护功用非常到位，合作RS485/232C 内置接口以及效果于进程操控的PI 闭环操控器，满意用户自定义I/O 端子需求，而且运用磁通电流来动态操控变频特性，在低频期间也能够完结力矩输出，无跳闸运转高速电流约束。
Mic roMaster440 所调配的双馈电动机节能操控，能够满意体系的各类变频需求，例如对电压增幅与频率别离操控，完结功率与转速因数的双向调理，在各类体系操控中均有不俗体现。输出功率为0.74-90kW的西门子Mic roMaster440，在功率越高的场所越能发挥出本身优势，合作ECO节能操控的无传感器主动矢量操控，有用增强了机械制动的超前吸附、推迟开释等操控功用，确保升降机继续安稳运转。终究，Mic roMas.ter440关于传送带毛病检测也进行了优化，能够确保出产线安全运作，运用具有自定义参数功用的PID操控器完结主从操控，适用于多机同轴的驱动形式。
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3、依据PLC和变频器的双馈电动机节能操控体系规划
经过双馈发动机体系结构图(见图1)咱们能够发现，操控器体系首要由PLC为中心，对变频器和切换电路进行操控，在变频调理前进行电路检测。触控屏幕能够为操控体系带来直观的人机交互指令界面，随时对体系参数与电机状况打开调整，操控人员运用触控屏幕来调查体系运转。电路检测所对应的电流频率、相位以及电压增幅，能够有用操控额外电压和功率，对电机转数也能够很好的把握，电路检测功用将电压数据经过信号传递给PLC，然后体系对数据进行剖析并合理操控。起动器效果于电机，当电机软发动后操控电路切换形式，只要体系处于双馈形式才会视作双馈电动机成功发动。体系的节能算法与操控形式被几种编入PLC，运用参数的调理来操控电机全体状况，终究完结节能操控意图。
图1 双馈发动机节能体系结构图
3.1 主电路与操控电路规划
主电路构成参照双馈电动机和直流发电机的回路，规划中需求留意的是，当直流发电机被双馈电动机所负载时，后者的定子绕组需求衔接到50Hz电网，而且经转子绕组来对变频器供电，电流由转子绕组来输入相位和频率，从而达成对双馈电机功率与转速的把握。节能操控体系规划需求指定PLC为操控器，用来接纳和检验电路信号，剖析电机当时电压参数，终究PLC会依据参数来履行内部算法，对接触器线圈和变频器功率输出进行操控，全面展示出双馈电动机运转状况。
3.2 双馈电动机瞬态参数检测电路规划
转速检测是由脉冲阻隔和旋转编码器组成的，编码器担任搜集转速参数，并将它转化成为脉冲信号交由脉冲阻隔电路来剖析处理，成为可供PLC辨认的脉冲信号，PLC将反应信息加工优化后，再次转化成脉冲信号为电机设置合理转速。在规划傍边要充沛考虑到功率因数在体系操控中的重要性，配需让功率因数能够得到实时监测，原因在于c o s 函数为偶函数，不管是正负的功率因数都会取正值，所以操作人员很难从功率因数中判别负载状况，在规划傍边能够将电流电压作为依据，对线路超前与落后的功率因数进行判别。与此同时，功率因数作为非线性函数，无法运用线路模仿来搭接，对此能够针对功率因数来规划微处理器。
3.3 变频器容量开释电路规划
变频器容量开释的含义在于保持变频器安全运转，规划的原则要依据不对容量进行更改，运用当时通用变频器条件来增强电流输出，从而让电流契合双馈电机的体系操控要求。变频器容量开释在规划中能够运用降压办法，让转子接在电机的电压器副边、变压器原边，让双馈电机继续安稳在1350rpm 范围内重载，假如电机功率因数为1，那么变压器副边则有必要接通13V以上的电压和9A以上电流，得出变频器的输出功率为39V电压与和3A电流。完结转子衔接后，将变频器的电压电流提升到3 倍，这样便完结了变频器开释3 倍的容量，在这一规划阶段需求留意的是，依据双馈电动机的转子感应和电压电流特征，变频器电压输出为低频状况，故体系傍边所运用的降压变压器需求换为专用低频变压器。
4、结束语
电机节能技能经过长时间开展，在今日现已取得了不少成果，它效果的范畴非常广泛，例如石油化工、冶金、轻工业等，关于电机节能技能的需求可谓日积月累。经过对体系规划的全面优化，推行变频调速操控设备，习惯各类需求进行速度调理与流量调理的出产，有用运用电机体系，能够为容量装备以及电机体系全体运转供给有力保证，深入研究和拓宽电机容量，为出产制作加强动力。电机操控体系的继续安稳运转，需求依靠完善的进程操控和动力装备，我国应当进一步推行电机节能技能，协助企业取得更高的赢利空间和出产安全保证。
