三相沟通异步电动机的节电器节电维护一直是电机范畴研讨的热门，特别是近几年来全国呈现电力供应严峻的局势，使得对沟通异步电动机的节能设备的研讨和推行更为火急。三相异步电动机因为结构简略，智能节电器运用方便牢靠而遭到广泛运用，但它却是电能耗费的最大用户，据测算有50%以上的电能被它耗费，而有20%的电能是在没有做任何有用的作业下耗掉的。
在实践运用过程中，三相异步电动机往往不是在额定功率下作业的，常常是在轻载下运转，这就构成了所谓的“大马拉小车”现象。这种现象既构成了动力很多糟蹋，又构成电机功率因数下降（满载时功率因数为9000}空载时功率因数只要2000），然后所耗费的电能转化为热使得电机温度升高，这对电动机的运用寿命有严峻的影响。一般说电机温度下降10 }C可使电动机的运用寿命延伸一倍。
为此，作者研发出一种三相异步电动机智能节电器。它与传统的电容功率补偿器比较，能跟从随机改变的负载而主动调理;与运用机械或电子方法作软发动的节电器比较，具有持续作业在节电状况及本钱低的特色;与变频器比较，无需准确调速、合适负载改变随机性大的工况、本钱低，因而，运用远景非常宽广。
2电动机节电器的原理
2.1节电率与电机功率之间的联系
依据三相电机功率公式P – Ulcos}P，要下降功率耗费可以经过削减电机的U，I和cos }P来完结。因为在下降电压，削减励磁电流（电机的电流主要是励磁电流）的一起，功率因数会上升，因而功率上升的起伏要小于电流下降的程度，才干完结节能。
电机功率越低，电机的耗电就越大，则电机的智能节电器节电空间越大。电机从电网吸收的功率Ps，等于电机额定功率Pn与总损耗艺P。之和（电机功率是刀），即：电机的总损耗与额定功率和功率的联系为尸n -尸，关刀（1）Ps一Pn+艺Pn（2）艺Pn一Ps一P。一（C1 /、一‘）}PnC3）相同功率的电机转速越低、功率越低，转速越高、功率越高。电机功率越小，功率越低，损耗越大。因为采纳轻载调压智能节电器节电主要是削减电机在轻载时的功率损耗，然后进步电机功率。由此可见，功率越低，空载损耗越大的电机，采纳调压节电的空间就越大。
2.2节电率与负载率之间的联系
空载损耗在总损耗中所占份额较大。空载损耗的主要成分是铁损和机械损耗，称为不变损耗;铜损和杂散损耗随电流的添加按平方联系添加，故称为可变损耗。“加电机输出功率的上升，功率开始显着呈上升趋势。负载率越低，空载损耗所占的份额就越大，调压节电率就越高”，但要到达最好的智能节电器节电率，还取决于调压起伏。尽管降压可以下降铁耗，但当电压降到必定程度之后，若持续下降，则电流又要添加，因而又添加了铜耗，因而要获得最好的节能作用，必须有一个合理的调压系数。
因为电压下降，电机负载不变，转差率增大，电动机输出功率也会有所削减，因而在实践丈量过程中，节省的有功会比理论核算的要偏大。因为电动机的转矩与电压平方成正比，若电动机的转矩不变，则转差率近似地与电压的平方成正比。
从以上剖析可看见，节电器节电率的凹凸取决于电机的功率、及负载特性电机轻载时采纳降压的起伏。因而在对电机进行降压节电改造时，仔细剖析电机的运转特性有利于预算节电率，并将有利于本钱的操控和收回。
2.3依据可控硅的节能原理
经过运用三端双向可控硅来“切削”电压操控电机电压和电流之间的相位角。三端双向可控硅只允许电源电压正半周和负半周的一部分供应电机，
如图1所示，这样的结果是下降了供应电机的均方根电压，其结果是磁滞损耗最小化，相位角回到本来巨细，智能节电器电机功率进步。坚持电机作业的电流是由两个不同的部分组成：负载或阻性电流和理性或励磁电流。理性电流依赖于电压和磁通密度。在必定程度上，阻性电流也是电压的函数。这样经过减低电机的供电电压而节能。依据单片机的电机电器规划操控体系硬件部分的构成如图2所示，
由AT89S52单片核算机体系、同步检测电路、晶闸管触发电路及外部信号处理接口构成。
3.1单片机体系
体系选用ATMEL公司的AT89S52单片机，该单片机内含3个守时器，2个外部中止源，内含8KB的Fla sh存储器，256B内部数据存储器，还有多种维护功用，在体系中无需扩大中止、守时操控芯片即可彻底满意本体系作业要求。
电路中设置有两个智能节电器功用设定端口和一个毛病输出端口，一个端口可设定晶闸管的给定方法，当端口闭合时由外部信号给定，另一个端口用于操控触发脉冲，当端口闭合时有脉冲输出，当端口断开时强制晶闸管脉冲关断。在体系作业不正常时，毛病输出端口闭合，可外接报警器材。LED信号灯用于显现负载作业状况和电路在毛病时的原因。
3.2同步检测电路
同步检测电路如图3所示，由同步变压器、比较器和光电阻隔器件构成。当电源电压正向过零后引起单片机体系的中止。
3.3晶闸管驱动电路
晶闸管驱动电路如图4所示。由单片机P1.0送出的触发信号经光电阻隔、晶体管扩大，脉冲变压器改换后构成晶闸管触发信号G1 K1G2 K2构成电路与该电路相似。
3.4外部信号接口电路
当给定信号由其他调理器输出或由外部电位器等给守时，需将给定模拟信号（CO一lOV）或（C1-SV，由程序设定经A/D转化进入单片机核算机，A/D转化器选用了高速12倍A/D转化器AD574转化速度为251}s，智能节电器彻底满意体系的要求。经过电流检测，电压检测信号经整流、滤波等处理后，信号经A/D转化后进入单片机。
4软件规划
体系上电后，单片机首要对编程芯片进行初始化，初始化完毕后，收集端口数据，依据端口数据确认触发角的给定方法（外部端口电压给定），将给定值转化成相应的时问值存入指定单元。由同步检测电路引发的中止送出晶闸管的触发信号，依据外部设定，显现相应的内容（如负载电压、电流、晶闸管触发角给定值等），主程序流程图如图5所示。
依据程序流程将软件按功用构成以下模块：（1 》初始化模块：完结A /D芯片的初始化，单片机内操控寄存器的设定等。（2）输入模块：外部输入的判别，依据不同功用的要求，调用相应的功用子程序，如电路毛病显现、电流截止反应设定等。（3）显现子程序：显现电路的毛病和作业状况。（4）同步检测子程序：由硬件电路检测到电网电压过零后，引起单片机的中止，进入中止子程序后，将触发角对应的时刻值装入计数器中发动计数器，计数时刻到引起单片机守时中止送出对应的触发脉冲。
经过各种功用模块，完结了负载电压（电流）的接连可调，将实践的电压（电流）与给定的值比较较。节电器规划时把含糊操控引进到操控体系中，含糊操控不依赖于被控目标的准确数学模型，可以战胜非线性要素的影响。将含糊智能节电器操控器用于沟通电机节电器的操控体系，可以充分体现其适应于非线性、时变快速呼应的特色，可以起到显着的节电作用。
5定论
研发的电机节电器节电作用显著。特别是对那些常常处于低负载以及负载改变较频频的电动机，均匀节电率在1600-3000，进步了功率因数，下降了电网线损及变压器的铜损。还具有完善的软发动和软泊车功用，可确保电机接连滑润地发动，消除了惯例发动方法随同电机发动所发生的机械噪声和大发动电流，有用下降轴承和皮带的磨损，削减齿条及齿轮的机械应力，然后延伸电机的运用寿命。选用智能节电器化的微处理器操控，无需人工调理，在轻负载情况下，电机电压主动降至最低需求而转速坚持稳定。
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