[发明专利]电机节能控制系统及节能方法

摘要

本发明涉及一种电调节系统，具体涉及一种电机节能控制系统，包括调节单元，电源通过调节单元为电机线圈供电，电机线圈对应设有隔离电流取样电路和隔离电压取样电路，电流信号和电压信号的正、负向波形分别经整流电路整流为正值后输出至控制器，控制器输出管脚连接至调节单元；还涉及一种节能方法，具体为：实时检测电机线圈的实时电流和电压后，将采集到的实时电流和电压的正、负向波形经过整流电路分别整为正值后输出至控制器，控制器计算电机效率后通过PID调节调节单元为电机提供的输入电压，使其与电机输出功率相匹配。本发明能够实时检测电机效率，使得电机输入功率跟随电机输出功率的变化而变化，保证电机始终工作在高效率区，降低能耗。

主权项

1.一种电机节能控制系统，其特征在于，包括调节单元，电源通过调节单元为电机线圈供电，电机线圈对应设有隔离电流取样电路和隔离电压取样电路，隔离电流取样电路采集的电流信号的正向波形和负向波形分别经电流整流电路整流为正值后分两路输出至控制器内部A/D转换的TI+、TI‑引脚，隔离电压取样电路采集的电压信号的正向波形和负向波形分别经电压整流电路整流为正值后分两路输出至控制器内部A/D转换的TU+、TU‑引脚，控制器输出管脚连接至调节单元；该电机节能控制系统的节能方法具体为：第一步，电源通过调节单元为电机供电，通过电流取样电路和电压取样电路采集电机线圈的实时电流和电压；第二步，采集到的实时电流的正向波形和负向波形经过电流整流电路整为正值后分别输出至控制器内部A/D转换的TI+、TI‑引脚；采集到的实时电压的正向波形和负向波形经过电压整流电路整为正值后分别输出至控制器内部A/D转换的TU+、TU‑引脚；第三步，控制器通过接收到的电流和电压信号计算电机效率；第四步，根据电机效率，通过PID调节调节单元为电机提供的输入电压，使其与电机输出功率相匹配；所述第三步执行过程为：控制器对代表电压正值的数值进行离散采样，获得数值Un+,(n＝1,2,3…，N；N＝32、64、128、256)；控制器对代表电压负值的数值进行离散采样，获得数值Un‑,(n＝1,2,3…，N；N＝32、64、128、256)；控制器对代表电流正值的数值进行离散采样，获得数值In+,(n＝1,2,3…，N；N＝32、64、128、256)；控制器对代表电流负值的数值进行离散采样，获得数值In‑,(n＝1,2,3…，N；N＝32、64、128、256)；其中，采样周期Tp＝20ms/N(N＝32、64、128、256)；控制器完成下面的计算：S＝(U1+)(I1+)+(U2+)(I2+)+…..+(UN+)(IN+)+(U1‑)(I1‑)+(U2‑)(I2‑)+…..+(UN‑)(IN‑)+(U1+)(I1‑)+(U2+)(I2‑)+…..+(UN+)(IN‑)+(U1‑)(I1+)+(U2‑)(I2+)+…..+(UN‑)(IN+),其中(N＝32、64、128、256)；P＝(U1+)(I1+)+(U2+)(I2+)+…..+(UN+)(IN+)+(U1‑)(I1‑)+(U2‑)(I2‑)+…..+(UN‑)(IN‑)‑((U1+)(I1‑)+(U2+)(I2‑)+…..+(UN+)(IN‑)+(U1‑)(I1+)+(U2‑)(I2+)+…..+(UN‑)(IN+)),其中(N＝32、64、128、256)；电机效率η＝K·COSφ+X1＝K·P/S+X1，其中，φ表示电压与电流之间的相位差，K表示等效系数，X1表示修正值。