[发明专利]高功率因数感应电动机直接功率控制系统

摘要

高功率因数感应电动机直接功率控制系统，实现三相感应电动机在轻载或空载情况下的节能控制，它主要由数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器、三相桥功率放大器、三相桥驱动电路、三相感应电动机、三相二极管整流器、功率因数检测环节、电流检测环节、编码器转速检测环节、功率因数测量环节、+24V开关电源、+15V开关电源、±12V开关电源、+5V开关电源等组成。本发明通过采用功率因数测量的直接功率控制方法，控制三相感应电动机在轻载或空载工况下的定子磁链幅值，调节电动机瞬时无功功率，从而有效提高电动机功率因数，达到良好的节能效果。

主权项

高功率因数感应电动机直接功率控制系统，其特征在于：包括数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器（1）、三相桥功率放大器（2）、三相桥驱动电路（3）、三相感应电动机（4）、三相二极管整流器（5）、功率因数检测环节（6）、电流检测环节（7）、编码器转速检测环节（8）、+24V开关电源（9）、+15V开关电源（10）、±12V开关电源（11）和+5V开关电源（12）；其中功率因数检测环节（6）、电流检测环节（7）和编码器转速检测环节（8）的输出连接到数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器（1），数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器（1）输出的6路PWM信号连接到三相桥驱动电路（3），三相桥驱动电路（3）接三相桥功率放大器（2），电网输入的三相动力电经过三相二极管整流器（5）连接到三相桥功率放大器（2），三相桥功率放大器（2）的输出接三相感应电动机（4），+5V开关电源（12）经电平转换后给数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器（1）供电，±12V开关电源（11）给功率因数检测环节（6）和电流检测环节（7）供电，三相桥驱动电路（3）由+15V开关电源（10）供电；当三相感应电动机（4）在额定负载的10％～60％工况下运行时，为了使电机工作电流最小，并提高功率因数，采用双路并行控制器结构，其中一路为转速外环、有功功率内环控制器，通过调节负载角控制有功功率，达到控制电磁转矩的目的；另一路是无功功率控制器，将无功功率等于零作为无功功率控制器给定，改变定子磁链幅值来调节无功功率，在不影响有功功率的情况下调整无功功率使之趋于零，实现节能控制，转速外环控制算法、有功功率内环控制算法和无功功率控制算法在数字信号处理器TMS320F2808为核心的控制器（1）中实现。