25潜油电机不同负载率下的效率计算及功率匹配应用

潜油电机在不同负载下具有不同的效率,通过空载试验和负载试验可确定一条效率——负载率曲线。由该曲线可确定电机在不同负载下的运行效率。在选井选泵时可应用该曲线兼顾系统的安全系数和投资运行费用。     

计算机在三相异步电动机经济运行整改中的应用

三相异步电动机经济运行整改源于GB12497《三相异步电动机经济运行强制执行标准》,目的在于贯彻落实国务院的节能方针,解决企业电机运行过程中出现的“大马拉小车”问题,要求所有整改后的三相异步电动机的经济运行最低负载率β≥84.14％。 经济运行整改就是实测或实算现运行电机输出的轴功率及负荷,对不符合要求的重新选配电机,使其负载率达到84.14％以上。每整改一台电机,需完成一份5～6页的整改计算分析报告,内容包括:（1）计算现运行电机与进入经济运行区要求的差距;（2）电机负荷计算;（3）查阅有关手册或资料,进行新电机的选型;（4）计算新选型电机的试运行负载率,判定新选型电机的负载率合格与否;（5）节电量及经济效益的估算等。其中,造型不一定能够一次成功,有时需要反复选型、计算分析,人工处理起来繁琐、费时、易出错,因此我们采用计算机来处理。     

三相异步电动机效率特性快速量化方法

综合考虑电动机在能量转换过程中的各种损耗,从三相异步电动机的功率损失分析出发,基于电动机在d-q坐标系的损耗模型,建立了三相异步电动机的负载率-效率通用模型。该方法仅需测量电动机在三点不同工况下的负载率和与之对应的效率,应用负载率-效率模型,即可获得该电机的效率曲线;应用电动机效率测试系统及相应测试方法进行试验测试,将该方法所得电动机负载率-效率理论曲线与采用传统离散点方法测试所获得的试验曲线进行对比,试验结果表明该方法所得电动机效率特性曲线与试验测试结果相吻合,且误差在1%以内,从而验证了该模型的准确性与精度。     

基于最小电流点运行的节能控制器研发

为了提高电动机运行效率,防止起动时过大的电流冲击对电网及拖动设备造成伤害,提出了一种基于最小电流点跟踪技术。运用最小电流检测跟踪手段,不断修正电机工作电压。在电机处于非经济运行状态时,由内置控制器的反馈电路随时检测电动机的负载而调节供给电动机的电压,使电动机在最经济点上可靠运行,从而实现电动机节能的目的。     

深海油压动力源效率的试验研究

通过对深海油压动力源结构组成的分析,揭示了深海油压动力源功率的传递过程。首先,在深海油压动力源三个系列的地面试验中,采集了输入电压、电流以及输出的流量(调定压力下)等参数。然后,以深海油压动力源电机的测试数据为样本,通过数据拟合得到电机不同负载率下功率因数计算公式。最后,再结合泵的参数及试验采集数据进行计算,得到了深海油压动力源的容积效率曲线和总效率曲线。结果表明:低负载时,总效率低。而其主要原因为:低负载时电机的机械损耗与铁耗占电机输入功率的比例较大,导致电机效率偏低,继而影响整机的效率。     

变频调速异步电机负载特性检测研究

变频电机正以优越的性能和显著的节能效果得到了广泛的推广和应用。通过对比普通异步电机的负载特性检测方法,介绍了在变频器供电和正弦波供电两种电源方式下,对变频异步电机进行空载、堵转和负载试验,从而对电机的负载特性检测进行研究。试验表明,恒转矩启动时,变频电机工作状态良好,而在高频运行时,电机的效率和转矩性能都受到较大的影响。     

SB70G变频器自动节能和自动转矩提升滑差补偿的应用

SB70G变频器自动节能运行时变频器自动调整输出电压,使电机转速不变的情况下负载电流最小,减小电机损耗.降转矩的V/F曲线可提高风机泵类降转矩负载在轻载运行时的电机效率,降转矩V/F曲线和自动节能功能在提高效率的同时还可降低噪声.滑差补偿根据负载转矩调整变频器输出频率,减小转速随负载的变化,提高速度控制精度.     

异步电机软启动节能控制器设计

异步电机在生产中广泛应用。在低于额定负载时,电机的运行效率较低;动态调节电机端电压,使其跟随负载变化以降低能耗,提高电机效率。在理论分析的基础上,本文设计了一种电机软启动节能控制器,用于电机的节能、软启动和运行保护。该控制器硬件成本低,功能强大。本文还给出了控制器的软硬件设计方案。     

基于模糊控制的智能电机节电器的研究与开发

交流电机如果长时间运行在负载变化大的情况下,平均负载率低,电能浪费巨大.智能电机节电器能对交流电机的运行状况进行监测,测得交流电机的电压和电流过零点,并通过它们的相位差调节可控硅导通角和电机电压,使电机运行在节电状态.节电器中装有断相保护、过流保护等装置,以保证生产安全顺利地进行.     

考虑负载不确定的异步电机效率的优化控制

针对异步电机在负载变动时运行效率低的问题，提出了一种在直接转矩控制下将损耗模型算法（LMC）与在线搜索控制算法（SC）相结合的混合式定子磁链寻优控制算法。首先，在d-q坐标系下建立了异步电机考虑铁损的精确等效电路；利用电机损耗模型，分析了不同负载转矩下总损耗与定子磁链的关系，推导出了不同负载转矩下效率最优的定子磁链幅值。再结合黄金分割在线搜索法，实现了不同负载下以效率为目标的异步电机最优控制。将该控制算法应用在异步电机直接转矩控制系统中，结果表明该算法兼有LMC和SC的双重优点，具有较好的高效性和有效性，能够显著提高异步电机在负载变动时的运行效率。     

风机、水泵类负载电动机的高效节能运行方式

在风机、水泵类负载电动机的各种节能运行方式中,效率最好的是变频调速,但这种运行方式并没有使拖动风机水泵的异步电动机效率达到最高。本文提出一种不同于普通恒定压频比的恒频调压运行方式,即:保持频率不变,通过降低输入电压使异步电动机的效率达到最高,实现风机、水泵的高效节能运行。     

供水系统变流量下泵的多方案运行经济性与安全性分析

针对由并联水泵组成的供水系统,提出了在以单泵可能提供最大流量为分界点的两侧流量变化范围内具有多种运行方案;确定了在不同工况下,该系统中水泵、电机、调速器特性曲线的拟合方法及其各动力装置中转速、效率、能耗的计算式;采用解析的方法对各种运行方案进行了经济性和安全性综合评价,并给出最优结果.     

Bacterial foraging algorithm application for induction motor field efficiency estimation under unbalanced voltages

In electric supply systems of industry and other entities, it is very common to find problems of power quality. Among these problems, unbalance and voltage deviation is one of the most common. They primarily affect the operation of electric motors. This paper proposes the use of a bacterial foraging algorithm as an economic, accurate and low-invasive tool, to obtain in field conditions, the output power, losses and efficiency of induction motors feed with unbalanced voltages. The algorithm is based on estimating the motor parameters of positive and negative equivalent circuits. The tool was tested on a 7.5 kW motor for different load conditions and high levels of voltage unbalance, yielding to accurate results, and demonstrating its effectiveness for performing energy audits in situ on unbalanced voltages conditions. This application of bacterial foraging technique has not been reported in the literature.     

考虑多因素的变压器过负荷性能评价模型

针对电网建设成本与高用电量需求的矛盾,以及变压器过负荷运行仅从热点温度建模、顶层油温模型考虑的现状,对影响过负荷性能的因素进行了研究,提出一种基于改进热点温度、设备故障率以及经济盈亏等多因素的变压器过负荷性能评价模型。基于修正热点温度约束及故障率约束生成满足安全性需求的过负荷运行预案;提出了概率损失概念,结合变压器经济盈亏性指标进行经济性评估;分析了变压器服役时间、计划运行时间等因素对短期过负荷运行的影响,得出了变压器过负荷性能综合评价及经济最优方案。研究结果表明,修正后的热点温度模型能更精确地表征变压器实际热点温度,多因素驱动的过负荷性能评价模型在短期停电检修场景下能给出运行综合工程决策,该决策对实际工况响应迅速,兼顾安全与经济性。     

基于前馈补偿的效率优化异步电机直接转矩控制

针对异步电机在轻载和高速运行时效率低的问题,提出了一种异步电机直接转矩控制技术的效率优化算法。建立了基于定子磁场定向下旋转坐标系的电机损耗模型,分析了电机损耗与转矩、转速与定子磁链的关系,从而导出稳态时最优的定子磁链幅值,实现电机在不同工况下以最优效率运行。为解决最优磁链计算模块引入后电机控制系统动态响应慢的问题,将伺服电机控制中常用的前馈补偿与速度外环PI调节器相结合,来提高效率优化算法引入后系统的动态性能。     

无刷直流电机参数自适应负载观测器设计

在分析无刷直流电机负载观测器存在的电机参数变化时不能对负载进行可靠观测问题的基础上,设计了基于Lyapunov稳定性的参数自适应负载观测器,讨论了该自适应观测器只能对电机单一参数辨识的算法缺陷。提出综合采用电机电阻在线测量和自适应负载观测器技术,获得了对无刷电机多参数变化的辨识和负载的精确观测效果。对采用该负载观测器补偿的电机驱动液压泵转速控制系统进行了仿真分析。仿真数据表明:笔者设计的电阻在线测量无刷直流电机自适应负载观测器算法能快速跟踪参数变化,实现对电机负载转矩的精确观测。     

节流配汽超超临界汽轮机调门特性与经济运行

汽轮机主蒸汽流量是机组性能指标计算的关键参数之一,采用现有调门模型对其计算面临建模繁琐、模型复杂和计算过程参数难以获取等问题。针对有效面积变化的汽轮机高压调门,提出用椭圆公式对其建模,并用公开文献试验数据对其进行验证。结合阀门模型,以某660 MW节流配汽型超超临界汽轮机组为研究对象,对该机组进行变工况计算,研究不同负荷的不同运行策略下,高压缸效率和机组经济性的变化情况。结果表明,椭圆公式能够表现调门变工况特性,该方法建模过程简单,计算方便,在调门工作区域内计算精度高。机组高压缸效率随着高压调门开度的减小而减小,纯滑压运行方式下热耗率最低,但考虑到电网调频要求,建议机组变工况运行时调门开度控制在30%～45%为宜。所推荐的宽范围变工况运行策略在调门调节裕量满足电网调频的要求下,能够提高机组的经济性和深度调峰能力。研究结果可为同类型机组的运行优化策略提供参考。     

独立运行方式下的微电网能量优化管理

针对独立运行方式下的微电网经济运行和管理问题,提出了独立运行方式下的微电网能量优化管理方法,该方法通过缩减下垂控制单元的基点运行功率范围,使其具有类似于传统发电机组自动发电量控制(AGC)的功率调节裕量,以吸纳实时调度周期内的非计划瞬时波动功率;在每次调度时刻,根据系统净负荷功率大小和可控型微电源的基点运行功率范围之间的关系,采用不同的能量调度策略,并引入负荷竞价策略,增加了切负荷和卸荷控制作为功率调节手段,建立了所涉及的负荷优化分配模型和负荷可中断优化模型。最后,通过一个微电网系统算例验证了该方法的有效性。     

基于电机串联变频器主从控制的驱动系统设计

为了适应单、双发输入两种不同构型的直升机传动系统主减速试验器,最大化利用电机和变频器等设备,该文在单发输入主减速试验器建设中,引入电机串联变频器主从控制技术,设计主减速试验器驱动系统。同时介绍了该系统的选型和配置情况,以及解决双电机负荷分配和同步运行的技术难题。该驱动系统满足试验的驱动要求,投资成本低,在实际工作中具有较大的经济效益。     

轴向柱塞液压马达效率的分析

建立斜轴式轴向柱塞液压马达效率的数学模型，分析背压对其效率的影响，通过计算和效率分析，得到定负载和定转速下不同背压时的液压马达效率，结果表明，背压的存在，使摩擦转矩增大，液压马达机械效率降低，特别是低负载工况下效率降低更严重；背压对容积效率影响较小。