目录
第一章可行性研究报告概述 (1)
1.1项目名称 (1)
1.2项目承担单位 (1)
1.3项目建设地点 (1)
1.4可研报告编制单位 (1)
1.5项目概述及主要经济技术指标 (1)
第二章编制目的、依据、原则和范围 (5)
2.1编制目的 (5)
2.2编制依据 (5)
2.3编制原则 (5)
2.4可行性研究的范围 (6)
第三章建设的必要性 (7)
3.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求 (7)
3.2环境保护和节能降耗的需要 (8)
3.3企业可持续发展的需要 (9)
第四章项目建设条件 (10)
4.1主体工程概况 (10)
4.2厂址选择 (12)
4.3公用设施及社会依托条件 (12)
第五章改造规模与产品方案 (15)
5.1改造规模 (15)
5.2生产方案 (15)
第六章生产设备节电技改方案 (16)
6.1企业能耗现状分析 (16)
6.2改造设备运行参数 (16)
6.3技术方案、设备方案 (17)
6.4项目建议改造方案 (22)
6.5消耗定额 (25)
6.6小结 (25)
第七章项目实施机构和项目法人 (28)
7.1项目实施机构 (28)
7.2项目法人 (28)
第八章环境保护 (28)
第八章环境保护 (29)
第九章社会经济效益 (31)
9.1环境效益 (31)
9.2社会效益 (31)
第十章节约和合理利用能源 (33)
10.1节能依据及标准 (33)
10.2节能设计原则 (33)
10.3能耗分析 (33)
10.4节能措施及节能效果分析 (34)
第十一章环境安全与劳动保护 (35)
11.1安全 (35)
11.2劳动保护 (36)
第十二章生产管理与人员编制 (38)
12.1生产管理 (38)
12.2人员编制 (38)
第十三章项目实施进度 (39)
13.1建设工期 (39)
13.2项目实施时期各阶段进度建议 (39)
第十四章项目招标方案 (41)
第十五章投资估算及资金筹措 (42)
15.1投资估算 (42)
15.2资金筹措 (43)
第十六章经济评价 (44)
16.1项目周期 (44)
16.2成本参数 (44)
16.3损益类参数 (44)
16.4经济评价结果 (45)
第十七章结论 (47)
17.1结论意见及总的评价、存在的问题和建议 (47)
第一章可行性研究报告概述
1.1项目名称
********有限公司电机系统变频节能改造工程项目
1.2项目承担单位
项目承担单位：********有限公司。
1.3项目建设地点
建设地点：****省****市
1.4可研报告编制单位
单位名称：
工程咨询资格等级：甲级
证书编号：
发证机关：国家发展和改革委员会
1.5项目概述及主要经济技术指标
1.5.1 项目法人概况
********有限公司是以优质小麦良种繁育、推广种植、加工、综合深加工及食品加工于一体的小麦精深加工型农业产业化龙头企业。公司小麦粉年加工能力100万吨，挂面5万吨。2005年被农业部授予“国家农产品加工业示范企业”，被****省人民政府授予“省级农业产业化重点龙头企业”。公司连续三年被中国农业发展银行****省分行、中国农业银行****省分行授予“AA”级信誉。2007年公司销售收入168847万元，实现利润8105万元。公司综合经济指标连续多年在全国同行业中名列前列。
****始终坚持以质量为核心，先后通过了ISO9001：2000质量
管理体系认证、ISO14000环境管理体系认证、HACCP食品安全管理体系认证、定量包装商品生产企业计量保证能力评价认证、标准化良好行为认证，并取得国家卫生注册证获得出口经营权，被国家公众营养与发展中心授予“7+1”营养强化食品生产单位。其中“中裕”牌系列小麦粉被国家绿办授予“绿色食品”、被国家粮食行业协会评为“放心面”、被省质监局评为“****名牌”。2007年9月“中裕”牌小麦粉被国家质检总局、名推委评为“中国名牌”产品。
为了确保优质原粮供应，公司在****市黄河及引黄灌渠小开河两岸建立了100万亩优质小麦种植基地，实行“统一供种，统一供应肥料，统一供应农药，统一技术指导，统一收购”的五统一生产模式。
过硬的产品质量，完善的售后服务，中裕产品赢得了广大消费者的青睐。公司产品现已销往全国30多个省市自治区，销售网络遍布全国各地。“中裕”牌小麦粉被国家发改委、国家粮食局、铁道部、教育部、科技部等部委内部食堂定为专供面粉。在不断拓展国内市场的同时，公司领导把眼光瞄准了国际市场，并积极的邀请国外客户来公司考察合作。2007年以来公司生产的高档面包粉、面包糠、乌东面、挂面、花色挂面等产品以其过硬的产品质量得到了广大外商的认可，现已远销韩国、朝鲜、泰国、越南、印尼等国家和地区。
公司将按照现代企业管理的要求，遵循循环经济的理念，大力实施人才、品牌两大战略，将****打造成规模、技术国内领先，产品覆盖大江南北，标准化的、综合性、循环型的国家级农业产业化龙头企业。
1.5.2 项目建设地点
该项目是为********有限公司电机系统变频节能改造工程项目，其建设地点位于********有限公司厂区内。无需征地，也不涉及到移民问题，无社会影响。
1.5.3项目建设主要内容
节能减排是我国的一项基本国策，也是我国国民经济可持续发展战略的重要的组成部分。我国是能耗大国，随着国民经济的快速增长，能源紧张趋势的日益严峻，节能改造降低能耗已势在必行。提高能源利用效率，实施节能技术改造是企业顺利发展刻不容缓的紧要任务，本期工程主要内容为：
主要改造内容：6kV高压电机设备变频节能技术改造（含配套供电线路改造及DCS控制系统调整）。
1.5.4项目实施后预期效果
设备改造前6KV高压电机设备年耗电量约为：14000万千瓦时，本技改项目完成后主要设备每年节约用电量约为：5650万千瓦时，高压变频系统自身新增电力消耗为：300万千瓦时，本技改项目完成后预计年节电量为：5350万千瓦时，折合标准煤19100吨（按每度电折合0.357千克标准煤），改造完成后6KV高压电机设备年耗电量约为：8650万千瓦时，项目节能降耗成果显著，实现了节能减排，可持续发展的目标。通过技术改造，减少能源消耗量，为实现节约型社会做出贡献，实现了环境效益、社会效益、经济效益三丰收。
1.5.5 主要经济技术指标：
主要技术经济指标表
表1-2
第二章编制目的、依据、原则和范围
2.1编制目的
对本项目有关的社会、经济、技术等各方面进行深入细致的调查研究，对各种可能采用的技术方案和建设方案进行认真的技术经济分析和比较论证，对项目建成后的经济效益进行科学的预测和评价。在此基础上，对本项目的技术先进性和适应性、经济合理性和有效性，以及建设必要性和可行性进行全面分析、系统论证、多方案比较和综合评价，得出本项目是否应该投资和如何投资等结论性意见，为项目投资决策提供可靠的科学依据。
2.2编制依据
2.2.1********有限公司委托****编制该项目可行性研究报告的委托书；
2.2.2项目单位提供的有关基础数据资料；
2.2.3现行有关设计规范、标准、规定；
2.2.4中华人民共和国节约能源法（2007修订）有关规定。
2.2.5国家、****省有关政策、法规及投资政策；
2.2.6国家发改委、建设部《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）;
2.3编制原则
2.3.1、对项目进行全面研究、科学评价的原则。
2.3.2、坚持客观性、科学性、公正性、可靠性和实事求是的原则。
2.3.3可研报告按照国内有关的建设项目可行性研究报告深度
要求进行编写；
2.3.4贯彻“清洁生产原则”采用能耗小、无污染、资源利用率高的先进工艺。
2.3.5吸取粮油深加工项目建设和变频节能项目的先进经验，坚持先进适用的原则。
2.3.6按照国家“十一五”期间开展十大重点节能工程之“电机系统节能工程”的要求。
2.3.7为提高工程的可靠性，采用设备为国际先进性。
2.3.8努力创造条件使节能改造不影响正常生产。
2.4可行性研究的范围
针对********有限公司电机系统变频节能改造工程项目进行研究评价。本可行性研究的范围主要包括以下内容：
2.4.1变频节能工程的建设条件；
2.4.2变频节能工程技术方案；
2.4.3变频节能工程投资估算及运行成本分析；
2.4.4变频节能工程技术与经济分析。
第三章建设的必要性
3.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求
当前，实现节能减排目标面临的形势十分严峻。今年来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施，各地区、各部门相继做出了工作部署，节能减排工作取得了积极进展。但是，“十一五”节能减排工作的难度仍然很大，据统计，近年来工业特别是高耗能、高污染行业增长过快，占全国工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大行业增长20.6％，同比加快6.6个百分点。
我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式，资源支撑不住，环境容纳不下，社会承受不起，经济发展难以为继。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展，才能实现经济又好又快发展。同时，温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。
04年以来，能源紧缺成为了议论的焦点。电力紧张制约了我国经济的发展。为使我国的国民经济走上持续发展的健康轨道，各级政府和社会各界都极为重视节能降耗工作，把这项工作提高到战略高度去抓。
“十一五”规划建设目标的一个重要特点是，从产出方面提出了目标要求，人均GDP翻一番，同时也提出另外一个约束性非常强的指标，单位GDP能耗要比“十五”期末降低20％。而实现单位GDP能耗下降20％的主要途径有三个，包括结构节能、推进技术节能及管理节能。可以看出节能已成为一项政府行为，也是十一五规划的工作重点之一。
3.2环境保护和节能降耗的需要
随着国民经济的快速发展，国内能源消费的不断增长，能源供需矛盾日益突出，实施节能技术改造是企业顺利发展刻不容缓的紧要任务。电机系统包括电动机、被拖动装臵、传动控制系统及管网负荷。电机系统用电量约占全国用电量的60%，其中风机、压缩机的用电量分别占全国用电量的10.4%、9.4%。我国80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2－5个百分点，虽然设计水平与国外先进水平相当，但制造技术和工艺有差距；电机传动调速及系统控制技术差距较大，产品效率比国外先进水平低20－30%。电机系统量大面广，节电潜力巨大。全国现有各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦，运行效率比国外先进水平低10－20个百分点，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。我国电力供应大部分为火电，电力企业是我国的用煤大户。
煤炭作为我国的主要能源之一,75%的原煤用于直接燃烧。而煤在燃烧过程中会产生大量的气体,气体中含有大量的CO2、SO2、NOX 等污染物,其中CO2为温室气体, SO2可导致酸雨形成,NOX 在一定条件下可破坏臭氧层及产生光化学烟雾,这些都是引起大气环境恶化的主要元凶。因此,燃煤产生的气体是造成我国生态环境破坏的最大
污染源之一。我国的能源消费占全世界能源消费的8.0%-9.0%,SO2的排放量占到全世界总排放量的15.1%,而燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87.0%。据统计,我国煤炭年消费量高达12 亿吨,SO2年排放量超过20000吨,预计到2010 年我国煤炭年产销量将达到18 亿吨,如果不采取有效的控制措施,SO2的排放量将达到30000吨,数字十分惊人。电机变频节能技术是控制SO2 和酸雨危害最有效的手段之一。
3.3企业可持续发展的需要
根据国家十大重点节能工程之“电机系统节能工程”的要求对全公司电机系统进行变频节能技术改造，通过工艺系统流程变频调速及自动化控制代替落后的节流调速等措施实现到节能１５%以上的目标。
********有限公司电机系统存在的主要问题是：电动机效率低；系统调节方式落后，大部分风机采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30%。仅高压电机年消耗电力就达14000万千瓦时，是当地能耗大户，对现有的电机实施节能技术改造，有利于企业充分发挥设备潜力，增强生产线的自动化控制能力，提高运行效率，达到降低能耗，促进技术进步，提高企业的竞争力和经济效益，实现企业的可持续发展。
因此，********有限公司对全公司生产线电机系统变频节能改造，符合国家节能政策，节约能源消耗量，降低企业运营成本，对提高大气环境质量和国民经济是有益的，对促进企业进一步发展是必要的，且效益显著。
第四章项目建设条件
4.1主体工程概况
主体工程为********有限公司电机系统变频节能改造工程项目，利用现有工业场地建设。工程计划用12个月时间完成全部项目改造工作。
4.1.1 建设地点位臵
********有限公司现有厂区内。
4.1.2 自然条件
（1）地点与地理位臵
本项目拟建于****省****市滨城区滨北开发区********有限公司厂区内。****市位于****省北部、黄河三角州腹地、渤海湾西南岸，北通渤海，东临东营市，南连淄博市，西南与济南市交界，西与德州市接壤，西北隔漳卫新河与河北省海兴县、黄骅市相望。
全市境域横跨黄河两岸，地理坐标为：东经117°15'至118°37'，北纬36°41'至38°16'。东西最大跨径120公里，南北最大跨径175公里，总面积9444.65平方公里。
（2）地形、地貌情况
****市地处燕山运动断裂带，渤海凹陷西南边缘与泰沂山区山前冲积平原的交接地带，地势南高北低，大致上由西南向东北倾斜，渐次过度到大海。齐河至广饶大断裂带从中部穿过，小清河基本上处断层裂隙处，从而将全市分成南北两个不同的地质构造单元。小清河以北属黄泛平原，小清河以南属泰沂山区山前冲积平原。形成全境西高东低，南北高中间洼的颠簸状地形特点，平均海拔8米。
项目建设地点冻土深度：最大冻土深度570mm、抗震设防烈度：6度。
（3）水文地质条件
水文地质：地下水埋藏较浅，地下水对砼及砼中钢筋均无侵蚀性。
项目区位于华北平原构造带、郯庐构造带之间与渤海湾交汇处。自新生代以来，该区以大规模沉降运动为主，沉积了厚度巨大的松散岩系，下伏第三系基岩。
（4）气候条件
****市地处****北部，气候宜人，光照充足，属东亚暖温带亚湿润大陆性季风气候，冬冷夏热，雨热同期，四季分明。
1）气温：
极端最高气温40.9℃
极端最低气温-20.9℃
年平均气温 12.5℃
2）主导风向、风速：
常年主导风向为东北风向
最大风速：25M/S
极大风速：38.3 M/S
年平均风速：2.7 M/S
3）降雨量：
年平均降雨量589.4毫米，年最大降雨量 1013毫米，日最大降雨量150.4毫米。
4）冻土深度：最大冻土深度570毫米。
4.1.3地震烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中的有关规定；估算场地土层等效剪切波速Vse=300m/s，为中硬场地土，场地类别为Ⅰ类场地，特征周期0.25s。建筑场地为对建筑抗震有利地段。
场地所属区域，按有关规定要求应按抗震设防烈度7度设防，设计基本地震加速度值0.05g，第1组。
4.2厂址选择
（一）选址原则：
1、符合****市总体发展规划；
2、符合企业总体发展规划及长远发展规划；
3、建设规模符合当地资源状况；
4、水、电、交通等配套条件良好。
（二）建设地点
项目建设地点位于********有限公司厂区内。综合分析厂址方案，该项目选址具有以下优势：
1、符合规划：本工程厂址位于****市，符合加工区的规划要求，符合当地发展规划；
2、区域内基础设施齐全，生产辅助设施配套条件好。良好的基础，可保证项目的顺利实施、有效运转；
项目的厂址选择按企业的实际情况，做到了统筹兼顾、经济合理、优化配臵、节省资源，据以上分析项目选址是可行的。
4.3公用设施及社会依托条件
(一)项目区位臵优越，交通便利。
****市地处黄河三角州腹地，胶东半岛与京津唐两大发达地区
的中间地带，是环渤海经济圈与黄河三角州经济带的结合部，南临省会济南，北依天津、北京，地理位臵十分优越，205、220国道、济青、津汕、威乌高速公路穿境而过，公路交通网络四通八达。
(二)能源充足，通讯便捷。
全市拥有110千伏及以上变电站16座，变电总容量161.6亿千伏安，输电线路834.3公里，配电线路112.3公里。供电电压合格率完成99.68%，其中A类达到99.9%，配电系统供电可靠率RS1、RS3均达到99.986%，110千伏线路全部实现手拉手、双电源供电。500千伏黄河北输变电工程建成投运，为****增加了电源支撑点，提高了电压质量和可靠性。
****市通讯网已完全实现交换程控化、传输数字化、传输介质已全部实现光缆传输，具有高宽带传输能力，通信网完全可提供数字、图像、音频等各种信息的交换和传输，已建成****信息港，通信网是具有世界先进水平的信息网络平台，能保证项目区通讯设施正常使用。
(三)基础设施完善，投资环境优越。
****是首批国家级卫生城市。西区行政文化中心建设已初步完成。“四环五海”工程(即:环城公路、环城水系、环城绿化带、环城风景区和东、西、南、北、中五座平原水库),集园林与湖水于一色,融产业、生态、文化为一体,规划设计达到国内、国际先进水平,一个生态园林型现代化中心城市正在崛起。经过多年的开发建设，****市的基础设施日益完善，交通、通讯、给排水、绿化美化等建设日新月异，城市承载功能显著增强。现代通信在全市实现了无缝覆盖。不断完善的基础设施为建设****创造了便利条件。
第五章改造规模与产品方案
5.1改造规模
5.1.1对粮食深加工生产的设备进行变频节能改造
改造规模：对6KV高压电机设备进行变频节能改造（含配套供电线路改造及DCS控制系统调整）。对上述设备的传动控制系统全部更换改造为先进可靠的变频传动控制系统。在保证设备连续、可靠运转，安全稳定的同时，大幅度降低电力消耗。
5.1.2对风机、压缩机系统进行变频节能改造
风机、压缩机节能改造规模为：对粮食深加工生产中的风机、压缩机进行改造。将上述风机、压缩机的传动控制系统全部更换改造为先进可靠的变频传动控制系统。在保证设备连续、可靠运转，安全稳定的同时，大幅度降低电力消耗。
5.2生产方案
本项目的实施，原来的产品方案保持不变，不影响企业目前的产品工艺和生产规模。
第六章生产设备节电技改方案
6.1企业能耗现状分析
目前，********有限公司是一家大型粮食深加工企业。主要产品3大类32个品种，年设计能力为：民用粉30万吨、专用粉70万吨、挂面5万吨；仅高压电机年耗电量就有14000万千瓦时，是当地的用电大户。
从现场测量数据看出，需改造的高压电机设备在运行中电流波动很大，电机负荷实际使用不高，高次谐波含量很高，瞬流和浪涌大量存在。负荷率不足，大马拉小车现象严重，浪费大。高次谐波引起变压器和电机铜损、铁损的增加和电机线圈额外温升增加，使导体的阻值增大，增加了不必要的损耗，使设备维修费用增加，设备使用寿命减短。
6.2改造设备运行参数
现有设备节电技改主要设备的运行情况介绍
表6-1
6.3技术方案、设备方案
6.3.1改造方案分析
（1）高压变频调速系统原理
高压变频调速系统采用先进的功率单元串联叠波（又称功率单元多重化结构）方式、空间矢量控制的正弦波PWM调制方法，利用成熟的低压变频器技术和功率器件IGBT，从原理上保证了系统的可靠性，并使变频器的输入输出波形得到极大改善，在美国该方式变频器号称完美无谐波。
功率单元和控制系统之间采用光纤通讯，实现强弱电间的完全电气隔离，提高了整个系统的抗干扰能力。
电压叠加原理类同于“电池组叠加”技术。对于6kV系统，每相6单元串联，每个功率单元输出交流有效值Vo为577V，相电压为3464V，线电压为6000V。
电动机系统节能技术 电动机系统节能技术概述 电动机节能概念： 主要包括更新淘汰低效电动机及高耗电设备；节能电动机概念和技术，合理匹配电动机系统，提高电动机效率；以先进的电力电子技术传动方式改造传统的机械方式，实现被拖动装置控制和设备制造；推广软启动装置、无功补偿装置、计算机自动控制系统技术、优化电动机系统的运行和控制。 高效电动机： 高效电动机（YX、YX 等系列）通常指高效率三相异步电动机。效率水平能达到或超过电动机能效国家标准（GB18613-2002）所规定的节能评价值的电动机。 电动机能效国家标准： 电动机能效国家标准是“中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值”，国标号为GB18613-2002。由国家质量监督检验检疫总局于2002年1月10日发布，2002年8月1日实施。能效限定值是电动机最低效率允许值，是强制性指标；节能评价值是高效电动机的认
定值，是推荐性指标。 高效电动机节能效果： 高效电动机与普通电动机相比，优化了总体设计，选用了高质量的铜绕组和硅钢片，降低了各种损耗，损耗下降了20%-30%，效率提高2%-7%；投资回收期一般为1-2年，有的短至几个月。 （54）YX2型高效节能电动机 为了节约能源和保证企业的连续安全生产，要求企业装有的电动机均应处于合理、经济运行状态，即电动机在运行中要有高的效率和功率因数，且使用寿命长，性能良好，安全可靠。 但实际运行中的电动机等设备，绝大多数不能满足上述要求。以我油田采油三厂为例，在增压注水系统中运行的电动机，绝大多数存在着匹配不合理、选用电动机容量裕度过大等问题，便“大马拉小车”的现象十分突出，造成电能大量浪费。其原因既有电机设计，制造方面的问题，又有以往在电动机的选用上，忽视了设备的运行经济指标，使电动机的运行效率和功率因数偏低所致。为了改变这一状况，现积极采用高效节能电动机。下面以南阳防爆电机厂新开发设计的
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南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 直流无刷电机的控制系统设计与实现Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 总计： 21 页 表格： 2 个 插图： 27 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 直流无刷电机控制系统设计与实现 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）：薛晓（讲师） 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
直流无刷电机控制系统设计与实现 电子信息工程专业 [摘要]直流无刷无感直流电机具有体积小、调速性能好、重量轻、效率高等优点，目前在很多领域得到了的应用。本课题设计的是无刷无感直流电机的控制，包括无刷直流电机无位置传感器控制系统和无刷无感直流电机的基本结构、工作原理、数学模型等理论进行了分析和论述，为直流电机的控制提供理论依据。用matlab guide设计了上位机界面来进行PID参数的整定。 本课题设计了直流无刷电机的控制系统并进行了调试。用STM32进行控制。实验结果表明设计的转子位置检测可以很好的检测电机的反电势过零点信号，进而保证电机的正确换相和稳定运行。整个系统可以控制无刷无感直流电机顺利启动，并通过滑动变阻器实现电机的调速。 [关键词] 无刷直流电机；电机驱动；换相；反电势 Design of Brushless DC Motor Controller and Implementation Electronic Information Engineering Specialty Abstract:The brushless DC motors have the advantage of small,good debugging performance,low weight,and high efficiency. So it has been widely used now. And this restricts the industrial drive applications,After the attachment with sensorless control. This paper mainly reserches the sensorless control technology for BLDCM,designs and control BLDCM without position sensor. I use MATLAB guide to debug PID parameter. designing a controller of brushless DC motor and do some experiments for this control system. I use the STM32 MCU as the core microprocessor of hardware system.The results of the experiment show that the rotor position detection system can perfectly detect the location of back-EMF zero-crossing signal,and ensuring the correct motor commutation and stable operation.The whole control system can control the brushless DC motor stating smoothly,and use the Sliding rheostat to achieve speed control. Key words：Brushless dc motor；motor drive；commutation; back-emf
论电动机及其工作系统节能技术研究的意义与前景 摘要能源是国民经济发展的基础资源，节能应成为当今人类关注的大事，电动机及其工作系统电效能的提高应首当重视。明确提出：电动机及其工作系统节能技术的内涵是：按照本技术领域一个世纪来已为理论阐明的重大课题，实现与完成实用电动机及其工作系统经济运行达到最佳“整体电效能”的基本技术—信控技术。节电产品与节能技术，前者是“流”后者是“源”，二者是“牵引”与“推动”的关系。权衡节能技术及其产品的准则是“整体电效能”提高与否。任何一个装置介入系统中就成为系统的一个“元素”，该“元素”对系统的影响与作用量化为“权重值向量”。提出建立“评价模型”来评估产品的优劣。电动机节电技术的前景归纳为“深化技术”，“强化管理”。 关键词节电技术电动机及其工作系统整体电效能评价模型权重向量 能源是国民经济发展的基础资源，是制约生产力发展的重要因素。电能是一种广泛利用的优质能源，电力是工业动力之源，电动机是将电能转换成机械能的枢纽，当今世界上一切电力拖动基本上都是通过这一形式来实现的。电动机的广泛应用，近百年来使整个世界的生产力获得了迅猛发展，同时它的耗电（世界各国）一直占驻国家总电量的一半以上，现代社会随着生产力的发展，运行电动机的总量还在与日俱增，更加速了电力的生产，加速了一次能源（煤、石油）的开采，据有关文献的估计，还有一个世纪，这些有限的一次能源诸将开采殆尽。因此，提高现有能源的利用效益应成为当今人类关注的大事。对于占驻主要耗电量的电动机及其供配电系统的电效益的提高应首当重视。这方面有待国家统筹方略。 1．明析电动机及其工作系统节能技术的内涵，节能产品与节能技术的关系节能产品与节能技术其内涵相关，但二者寓于不同范畴。节能产品是一种装置，节能技术是创造与应用节能产品的技术基础。二者在内缘上，前者是“流”，后者是“源”；在外延关系上是“牵引”与“推动”的作用。 今天，许多人们对节能技术的内涵，仅仅从某一局部的具体技术实践来描述。如称“调频调速”是电动机节电技术；“可控硅电流通角控制用于控制电动机电流”是电动机节能技术，……，诸此种种，如同上世纪八十年代，有些人们竟把白炽灯回路里串入二极管的做法认为是发现了“电光源节电技术”，还有人把这一做法衍试到日光灯电路中串入一根电阻丝而制作的日光灯节电器一时甚嚣尘上。对这样的技术实践，如果只从某一角度来认识或许也是对的，但很不全面，尚不足以表达其实质内容。 数十年乃至电动机问世一个多世纪以来，本行技术界为进一步提高电动机及其工作系统的“整体电效能”的课题上不断深入探讨。为我们今天在关于电动机及其工作系统节电技术的研究与实践，阐明了理论依据，指明了技术方向。根据文献的论述，当今电动机及其工作系统节能技术的基本内涵，应该是：“按照本技术领域已为理论家所阐明的几大课题目标：1）动态Y/ △双向转换，2）就地无功补偿，3）清除电网谐波改善供电质量，实现完成实用电动机及其工作系统经济运行达到最佳“整体电效能”的基本技术——信息处理与智能全自动控制技术”。 这个电动机及其系统节能技术的内涵，明确了课题的既定内容，以及达标的整体效果和实现目标的技术途径。从课题的展开到归结，其权衡的准则只有一个，那就是电动机及其工作系统的“整体电效能”。整体电效能提高了就是节电，没提高就是不节电，降低了就是费电。这里还要着重指出的是“整体”而不是某一局部。
ICS03.080.01 A 12 DB13 河北省地方标准 DB 13/T 2025—2014 电动机系统变频调速节能改造规程 2014-07-07发布2014-07-31实施河北省质量技术监督局发布
DB13/T 2025—2014 前言 本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。 本标准由石家庄市质量技术监督局提出。 本标准起草单位：河北玖翔节能技术有限公司、河北省冶金行业协会、石家庄经济学院、河北省产 品质量监督检验院、石家庄市节能监察中心。 本标准主要起草人：刘庆荣、焦辉广、王大勇、刘勇军、杨计延、陈俊芬、秦彭、于洋、刘东水、 王孟。
电动机系统变频调速节能改造规程 1 范围 本标准规定了电动机系统变频调速节能改造的总则、改造、验收与维护服务。 本标准适用于电动机系统变频调速节能改造项目。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 24915 合同能源管理技术通则 GB/T 13471-2008 节电技术经济效益计算与评价方法 GB 50168 电气装置安装工程 电缆线路施工及验收规范 GB/T 19012-2008质量管理 顾客满意 组织处理投诉指南 3 总则 3.1 基本原则 电动机系统节能改造应遵守国家法律法规及产业政策要求，执行国家、行业和地方相关技术标准的规定，遵循安全、环保、节能、适用的原则。 3.2 基本要求 3.2.1 节能改造单位应具备电动机系统能耗基准确定及测试能力，并与之相匹配的技术人员和检测仪器。 3.2.2 现场设备工况采集时须遵守用能企业相关安全操作规程。 4 改造 4.1 改造准备 4.1.1 确定改造意向 根据用能单位电动机系统的能耗管理现状、拟改造的节能项目需求，确定改造意向。 4.1.2 采集电动机系统设备工况 统计了解用能企业电动机系统的运行情况，采集各设备数据。采集数据时应以实测数据为主，同时采集额定数据及1年内运行记录。工况采集表参见附录A。 4.1.3 进行节能诊断 4.1.3.1 计算、分析采集数据，确定节能潜力。
一.实验原理 直流电机在应用中有多种控制方式，在直流电机的调速控制系统中，主要采用电枢电压控制电机的转速与方向。 功率放大器是电机调速系统中的重要部件，它的性能及价格对系统都有重要的影响。过去的功率放大器是采用磁放大器、交磁放大机或可控硅<晶闸管）。现在基本上采用晶体管功率放大器。PWM功率放大器与线性功率放大器相比，有功耗低、效率高，有利于克服直流电机的静摩擦等优点。 PWM调制与晶体管功率放大器的工作原理： 1．PWM的工作原理 图1-1PWM的控制电路 上图所示为SG3525为核心的控制电路，SG3525是美国Silicon General公司生产的专用。 PWM控制集成芯片，其内部电路结构及各引脚如图1-2所示，它采用恒频脉宽调制控制方案，其内部包含有精密基准源、锯齿波振荡器、误差放大器、比较器、分频器和保护电路等。调节Ur的大小，在A、B两端可输出两个幅度相等、频率相等、相位相互错开180度、占空比可调的矩形波<即PWM信号）。它适用于各开关电源、斩波器的控制。 2.功放电路 直流电机PWM输出的信号一般比较小，不能直接去驱动直流电机，它必须经过功放后再接到直流电机的两端。该实验装置中采用直流15V的直流电压功放电路驱动。 3.反馈接口 在直流电机控制系统中，在直流电机的轴上贴有一块小磁钢，电机转动带动磁钢转动。磁钢的下面中有一个霍尔元件，当磁钢转到时霍尔元件感应输出。
4．直流电机控制系统如图1-3所示，由霍耳传感器将电机的速度转换成电信号，经数据采集卡变换成数字量后送到计算机与给定值比较，所得的差值按照一定的规律<通常为PID）运算，然后经数据采集卡输出控制量，供执行器来控制电机的转速和方向。 图1-2 SG3525内部结构 图1-3 直流电机控制系统 5.PID原理 过程控制的基本概念 过程控制――对生产过程的某一或某些物理参数进行的自动控制。 1.模拟控制系统 图1-4 基本模拟反馈控制回路 被控量的值由传感器或变送器来检测，这个值与给定值进行比较，得到偏差，模拟调节器依一定控制规律使操作变量变化，以使偏差趋近于零，其输出通过执行器作用于过程。 控制规律用对应的模拟硬件来实现，控制规律的修改需要更换模拟硬件。 2.微机过程控制系统
电机系统节能改造 一、概述 电机是一种应用量大、使用范围广的高耗能动力设备。据统计，我国的总装机容量约为4亿千瓦，年耗电量约为6000亿kwh，约占工业用电的70—80%。我国以中小型电机为主，约占80%，而中小型电机耗损的电量却占总损耗量的90%。电机在我国的实际应用中，同国外相比差距很大，机组效率为75%，比国外低10%；系统运行效率为30—40%，比国际先进水平低20—30%。因此在我国中小型电机具有极大的节能潜力，推行电机节能势在必行。 由于异步电机结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠，可用于恶劣的环境等优点，在工农业生产中得到了广泛的应用。特别是对各行各业的泵类和风机的拖动上非彼莫属，因此，拖动泵类和风机的电机节能工作倍受重视。 随着科学技术的飞速发展，特别是电力电子技术、微电子技术、自动控制技术的高度发展和应用使变频器的节能效果更为显著。它不但能实现无级调速，而且在负载不同时，始终高效运行，有良好的动态特性，能实现高性能、高可靠性、高精度的自动控制。相对于其它调速方式（如：降压调速、变极调速、滑差调速、交流串级调速等），变频调速性能稳定、调速范围广、效率高，随着现代控制理论和电力电子技术的发展，交流变频调速技术日臻完善，它已成为交流电机调速的最新潮流。变频调速装置（变频器）已在工业领域得到广泛应用。 使用变频器调速信号传递快、控制系统时滞小、反应灵敏、调节系统控制精度高、使用方便、有利于提高产量、保证质量、降低生产成本，因而使用变频器是厂、矿企业节能降耗的首选产品。 变频电机节电器是一种革命性的新一代电机专用控制产品，基于微处
理器数字控制技术，通过其内置的专用节电优化控制软件，动态调整电机运行工程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，从而有效避免电机因出力过度造成的电能浪费。 交流电动机是当前应用最广泛的电机，约占各类电动机总数的85%，它具有结构简单、价廉、不需维护等优点，但它的弱点是调速困难，因而在许多应用场合受到限制或借助机械方式来实现调速。 变频器就负载类型而言主要有两方面的典型应用：1、恒转矩应用；2、变转矩应用。就应用的目的而言主要有：1、以改进工艺为主要目的，确保工艺过程中的最佳转速、不同负载下的最佳转速以及准确定位等。以其优良的调速性能，提高生产率、提高产品质量、提高舒适性，使设备合理化，适应或改善环境等。2、以节能为主要目的——以流量或压力需要调节的风机、泵类机械的转速控制来实现节能，改造效果非常显著。 二、变频调速的原理 在企业所使用的耗电设备中风机、水泵、空压机、液压油泵、循环泵等电机类负载占绝大多数。由受到技术条件限制，这类负载的流量、压力或风量控制系统几乎全部是阀控系统，即电机由额定转速驱动运转，系统提供的流量、压力或风量恒定，当设备工作需求发生变化时，由设在出口端的溢流、溢压阀或比例调节来调节负载流量、压力或风量、从而满足设备工况变化的需要。而经溢流溢压阀或比例调节阀溢流溢压后，会释放大量的能量，这部分耗散的能量实际上是电机从电网吸收能量中的一部分，造成了电能极大的浪费。从这类负载的工作特性可知，其电机功率与转速立方成正比，而转速又与频率成正比。如果我们改变电机的工作方式，让它不总是在额定工作频率下运转，而是改由变频调整控制系统进行启停控制和调整运行，则其转速就可以在0~2900r/min的范围内连续可调，即输出的流量、压力或风量也随之可在0~100%范围内连续可调，使之与负载的
目录 一、项目设计需求分析 (1) （一）课题的背景与意义 (1) （二）任务设计的要求 (1) 二、系统硬件设计 (1) (一)主控模块的介绍 (2) (二)显示模块的介绍 (6) (三)驱动模块的介绍 (8) (四)电机模块的介绍 (10) 三、系统软件设计 (12) （一）程序设计流程图 (12) （二）电机加速部分 (13) （三）电机减速部分 (13) 四、系统的调试 (14) （一）系统硬件调试 (14) （二）系统软件调试 (14) 五、总结 (15) 参考文献 (15) 附录 (16) 附录1控制模块原理图 (16) 附录2控制模块PCB图 (16) 附录3调速驱动模块原理图 (17)
多轴电机传动系统设计 （电子信息工程技术专业电信13（2）班，闫宝成） 摘要：多轴电机传动系统是运动控制研究领域的重要课题之一，可应用于纺织、自动仪表车床、自动化设备等制造和生产过程自动化控制系统中。本文用单片机技术设计了多轴电机转动系统。该系统由控制模块、驱动模块、电机模块、显示模块组成。控制模块输出电机选择信号和电机运行速度信号给驱动模块，驱动模块驱动被选择电机按要求的速度运转，同时显示模块实时显示电机编号和转速。该系统大大的提高了生产效率，可以更好的控制流水线。 关键词： STC89C52RC单片机；PCF8591数模转换器；5110LCD显示；24V/30W 直流电机 一、项目设计需求分析 （一）课题的背景与意义 随着工业化的快速发展，企业的规模在日益扩大，同时伴随着生产流水线加长，传统的工业管理控制系统已经不能满足要求。一方面按照原有的生产管理模式会增加生产成本，另一方面人手的增多不便于工业的管理。这就需要一种新的模式来解决问题，多轴电机传动系统正好可以满足工业化发展的要求。 （二）任务设计的要求 用单片机作为主控模块设计的多轴电子转动系统需要实现以下要求： 1. 该系统使用5个直流电机，可以选择运行任意电机。 2. 运行电机可以加速，也可以减速。 3. 需要实时显示运行电机编号和转速。 二、系统硬件设计 图1系统设计框图
目录 1 引言 (1) 2异步电动机传动系统的控制策略 (1) 2.1 转速开环恒压频比控制 (1) 2.2转速闭环转差频率控制 (2) 2.3 矢量控制 (3) 2.4直接转矩控制 (3) 2.5 基于无速度感器的交流传动控制技术 (5) 3 同步电动机传动系统的控制策略 (6) 4 总结与展望 (8) 参考文献 (9)
交流电动机传动系统的控制技术发展综述 刘雪松大连交通大学 1 引言 现代电力电子技术的迅猛发展，新型电力电子器件不断问世，为交流传动奠定了 坚实的物质基础；控制理论的逐步完善大大提高了交流传动系统性能；现代信息技术 日新月异的发展，为控制系统技术的进步提供了保障；交流电机自身无可争辩的优势, 是拓展交流传动系统的良好基础。 交流传动系统在性能上也已取得了长足发展，具备了宽调速范围、高稳速精度、 快速动态响应及四象限运行等良好技术性能，其动、静态特性完全可以和直流传动系 统相媲美，被人们提了多年的“交流传动取代直流传动”的愿望正在变为现实。 交流传动系统之所以能有如此巨大进步,主要得益于电力电子学、微电子学和控制 理论的惊人发展,尤其是先进控制策略的成功应用。纵观交流电机控制策略的发展，先 后涌现出大量的方式方法，其中具有代表性的有：转速开环恒压频比(U/f=常数)控制、转差频率控制、矢量控制(磁场定向控制)、直接转矩控制等。此外，无速度传感器的 交流传动控制技术也已成为近年研究热点。这些策略各有优缺点，在实际应用中必须 根据具体要求适当选择，才能实现最佳效果，能全面了解上述各种控制策略非常重要。本文正是基于此目的，对交流电机的各种控制策略进行了较为全面的综述与比较，力 图反映交流传动在控制策略方面的最新研究进展。 2异步电动机传动系统的控制策略 2.1 转速开环恒压频比控制 最简单的异步电动机变压变频调速系统就是恒压频比控制系统。为了满足低速时 的带载能力，还须备有低频电压补偿功能。转速开环恒压频比控制调速系统通常由数 字控制的通用变频器-异步电动机组成，需要设定的控制信息主要有U/f特性、工作频率、频率升高时间、频率下降时间等，还可以有一系列特殊功能的设定。采用恒压频 比控制时，只要改变设定的“工作频率”信号，就可以平滑地调节电动机转速。低频 时或负载的性质和大小不同时，须靠改变U/f函数发生器的特性来补偿，使系统产生足够的最大转矩。 要使电机的转速得到快速响应，必须有效地控制转矩。开环恒压频比控制只控制 了电机的气隙磁通，而不能调节转矩，可以满足一般平滑调速的需要，但静、动态性
电机系统节能技术发展分析
电机系统包括电动机，被拖动装置，传动系统，控制（调速）系统以及管网负荷等，是一个涉及多学科、多专业、多领域的复杂系统。电机系统首先是通过电动机将电能转化为机械能，再通过被拖动装置（如风机，水泵，压缩机，机床，传送带等）做功，实现各种所需的功能。 电机系统节能是二十一世纪电机行业产品发展的必然趋势，目前世界各国在本行业都向绿色化、高效化、智能化方向发展，大家已经意识到电机系统节能技术在本行业乃至全国经济社会发展中的重要作用，已经纷纷投入到电机系统节能技术的研究中，正积极通过法令推动电机系统降低损耗、提高效率。 电机系统用于各行各业，涉及各种复杂多样的工况，不同的负载特性，千差万别的工艺过程，因此，电机系统节能工程技术是在首先满足负载要求功能的前提下，选用合适的系统部件，并将它们合理组合匹配，以使系统综合节能效果和系统性价比达到最佳或较佳的综合工程技术。 以下是国外某权威机构推荐的不同节能措施及可能达到的节能量。 表不同节能措施的节能量 注1：具体节能措施不是上述措施的简单累加，而可能是上述一种或多种措施的组合。
从上表可知，除管网外，电机系统节能的所有措施，主要是围绕电动机来展开的，如设计、制造和选用通用或专用高效或超高效电动机，电动机和负载合理匹配的正确选型以及设计和制造出既能满足负载特性要求，又能得到很好节能效果且性价比高的专用高效电动机或高效机组（如电机-水泵、电机-风机机组等），通过调速驱动，软启动，调压控制，功率因数补偿等措施节能，电能的质量控制等。并且如果高效电动机和高效终端设备和调速装置不能合理的匹配（通用高效电动机往往难以在许多复杂负载情况下使系统达到高效），综合节能效果将不理想，造成“高成本的高效电机和高效终端设备或调速装置组合在一起不节能或节能不明显“的结果。因此，电机系统节能工程是一个复杂的系统工程。 我国目前在通用电机产品本体节能技术研究方面已经开展了一些工作，但在其成套化，系统化，工程化应用方面尚有大量工作要做，我国在专用高效电机的工程化技术研究和应用方面与国外先进水平差距很大，在电机系统综合节能工程技术研究和系统节能产品工程技术研究方面，与国外先进水平差距很大。 1、国外电机系统节能发展现状 发达国家政府对电机及系统节能技术的研究开发投入了巨额财政资助，除辅以政策法规推动之外，还积极推动全世界的电机及系统节能技术的发展，如“中国电机系统节能项目”就是由联合国工业发展组织和美国能源部提供援助资金，国外电机及系统的发展具有以下特点： 1）、高效、超高效电机市场推进速度加快 主要发达国家都在各自的发展计划中提出了明确的强制推行高效电机的时间如表4。 表4.各国高效、超高效电机推进情况
网络高等教育 本科生毕业论文（设计） 题目：电机控制系统研究 学习中心：奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级：2013年秋季 学号：131180403873 学生： 指导教师：王彥 完成日期：2014 年7 月3 日
通常我们靠霍尔元件来得到转子的位置，然而传感器有一些缺点，比如增加了成本占空间，附加了传感器电路对温度不稳定，除此之外，它不能用于在一些恶劣的环境中。由于无位置传感器技术能解决上述问题，因此吸引了各国科研工作者研究的兴趣。根据方案进行了硬件电路设计，以DSP芯片TMS320F240为核心的控制单元，研究了无刷直流电机调速系统，IGBT模块以及驱动单元，相电压及电流检测单元，速度给定环节，轴角编码检测单元，主电源、驱动及控制电源回路，故障检测和保护环节，电机姿态显示单元分别进行了阐述。特别是直流无刷电机的原理、控制方案以及以IGBT模块的具体应用。 关键词：无刷直流电机；控制系统；异步电机
容摘要1 引言3 1 电机控制系统介绍4 1.1 电机控制系统的基本组成选题的目的和意义4 1.2直流电动机控制的发展历史4 1.3永磁无刷直流电机的国外研究概况4 1.4本课题主要研究容4 2 电机调速系统5 2.1电机控制系统的基本组成5 2.2 电动机5 2.3 功率放大与变换装置5 2.4 控制器5 3 三相异步电动机原理7 3.1 概述7 3.2 三相异步电动机的基本组成7 3.3 三相异步电动机的工作原理7 3.4 三相异步电动机的特点7 3.5 三相异步电动机的主要应用7 3.6 三项异步电机的定期检修7 4 总结7 参考文献8
电机系统节能项目案例 项目（A） 1、项目简介 ××集团股份有限公司电机系统节能改造项目 A、项目概况： 该集团在当地三个工业园区下属有塑料厂、注塑厂、PVC塑料型材厂、非金属材料厂等多家企业，企业能源消耗基本上全部使用电力能源。在这些下属企业中，注塑机、大容量风机、冷却水泵、球磨机、分级机、破碎机等三百多台（约七千千瓦容量）电动设备均有节能潜力。除此之外，这三个工业园区的企业供电质量较差，功率因数低、电网谐波的畸变率也较大。鉴于上述情况，集团组织各下属企业分别将所属大容量设备电动机及配电系统采用当前先进的DK—J型智能节电器和POWER PASSIVE FILTER消谐和无功补偿装置进行全面的大范围的电机系统节能改造。 B、主要设备选型： 电机部分 （1）塑料厂 改造设备名称 台数 节能设备型号 台数 75KW空气处理器 1 DK—J—75 1 110KW冷冻机组 1 DK—J—110 55KW空压机 3 DK—J—55 1 37KW冷却水泵 6 DK—J—37 2 …………………… …………………… …………………… 合计755KW 23台 10
…… （4）非金属材料厂 改造设备名称 台数 节能设备型号 台数 75KW破碎机 1 DK—J—75 1 710KW、500KW球 磨机 各1 DK—J—110 各1 500KW引风机 1 DK—J—55 1 37KW分级机 6 DK—J—37 6 …………………… …………………… …………………… 合计2658KW 50台 30 电力系统部分 系统名称 节能设备型号 容量 台数 第一工业园 PPF—5N PPF—7N 5580KVAR，2325 KVA 50KVA，120 KVA 各1套 第二工业园PPF—5N PPF—7N 1000KVAR 60KVA 3套 1套 第三工业园PPF—5N PPF—7N 930KVAR 50KVA 2套 1套 合计 8 此外，在塑料厂还对生产线进行了更新，引进了国外先进生产线，同时添置了先进的空气热交换系统，对生产过程中的热能进行了回收利用。 2、改造前企业能耗状况 2006年，塑料厂总耗电能6700万度，产品总量74662吨，单位产品耗电量898度。企业原生产线没有对生产过程中的热能进行回收利用，且对电机节能没有足够
焦炉煤气鼓风机采用变频调速技术 的节能效果分析 Energy Saving Analysis on Coal—gas Blower of Coke—oven with Variable Frequency Speed Control Technology 金立明杨生桥王莉武汉钢铁集轩团能源动力公司(武汉430083 杜强丁宁北京经资风机水泵节能技术中心(北京100037 摘要:介绍了变频调速技术在焦炉煤气鼓风机上的首次应用,根据武钢煤气管网的工况,提出了改造方案,进行了系统设计和现场测试,并作了节能效果及效益分析。 叙词:煤气系统鼓风机变频调速技术节能献承 Ahsth'act:This paper introduces first application offrequency control technology on coal-gas blower.Based Oil practical situation ofWngang gas pipdine net,put forwards improvement sdution and system d8ign.FurLhe㈣,make energy saving effect and benefit analysis accord—ing to siteⅡM目目Ⅱ℃H枷results Keywor凼:Coal-gas system Blower Variable frequency删contcol technology Energy saving l刖置 武汉钢铁集团能源动力公司燃气厂担负着整个武钢厂区的生产用气和生活用气。为保证系统用量和管网压力,设有三个煤气加压站,要求管网压力保持在23kPa 左右,因加压站分布远,煤气管线长.用户多.用量不平衡,日供气量波动大,在保证用量的情况下,管网压力只能由运行人员调节挡风门来控制。为稳定中压焦炉煤气主干
电机系统节能概述 赵争鸣 清华大学电力系统国家重点实验室清华大学电机工程与应用电子技术系 2009年9月 节能减排——电力系统节能
报告内容 ?电机系统节能内容 ?国内外电机系统节能情况?电机系统节能技术发展趋势?电机系统节能存在的问题?展望与建议
背景与意义 ?节约能源是我国的基本国策，国家制定了《节能中长期专项规划》。 ?为实现规划目标，2006年国家发展改革委启动规划提出的十大重点节能工程，其中第五项为电机系统节能。 ?“十一五”规划目标：电机系统运行效率提高2个百分点，年节电200亿千瓦时。 ?工程实施：加强节能意识，开发和推广节能技术，制定节能标准，重视节能效益。
电机系统节能主要实施内容 加速老旧设备淘汰更新 更新电机后效率可提高2－3个百分点，更新风机、水泵、压缩机后效率可提高2－3个百分点。 改善风机、泵类电机系统调节方式 主要采用变频调速方式，我国风机、水泵、压缩机总装机容量约1.6亿千瓦，改变调节方式，效率可提高10－15%。 改进工艺拖动、牵引拖动调速方式 以先进的电力电子技术为重点，改造传统的工艺拖动，系统平均效率提高5－8个百分点。 优化电机系统的运行和控制 推广软启动装置、无功补偿、计算机自动控制系统等技术，节电率为10－15%。 科学设计电机系统配置 出台电机系统优化配置的设计规范。
配套措施 制定完善电动机能效标准、电动机配套设备能效标准、电动机系统经济运行管理标准等，实施电机产品能效标识制度。 合理的电压等级标准，建议增加电压标准，科学的谐波和电磁兼容（EMC）标准。 制定、颁布电动机系统经济运行管理标准、变频调速和调压节能技术标准。 强制性淘汰高能耗机电产品。 制定和实施本节能工程财政补贴资金管理方法。
基于单片机的步进电机控制系统研究 摘要：文章介绍了步进电机的基本结构以及驱动器构成，提出了基于单片机的步进电机的脉冲分配和速度调节方法，给出了脉冲频率调节的实现方法和实用程序，同时还提出了步进电机加减速控制的几种方案及其微机控制。对现实工作中的步进电机控制系统研究具有十分重要的意义，文章中的研究理论，可以对我们的工作内容进行有效的指导，对提高工作质量和效率具有十分重要的作用。希望文章的内容能对今后工作予以正确的指导。 abstract： this paper introduces the basic structure of stepper motor and the composition of the drive， and proposes the pulse distribution and speed regulating methods of stepper motor based on microcontroller. the method and practical program to adjust the pulse frequency is given. at the same time， it puts forward several solutions of acceleration and deceleration control of stepper motor and microcomputer control， which has a very important significance to the stepper motor control system research in the real work. the theory in article， can give effective guidance on the content of our work， and has a very important role to improve the quality and efficiency. i hope the content of the article can provide correct guidance for future work. 关键词：单片机；步进电机；脉冲分配；速度调节；加减速控
电机系统节能发展现状及趋势 日期：2008-9-26 点击数：4600 一、我国中小型电机行业概况 1、中小型电机行业现状 国内，中小型电机行业主要企业单位有300余家，从业人数30万人以上，如把大大小小电机厂计算在内，有近3000家电机厂。目前，生产的中小型电机产品广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域。随着国民经济快速发展，电机产量也在快速增长，尤其是近年来电动机国际市场需求量很大，处于高增长阶段，也推动了中国电动机行业的快速发展。随着电机产品国外市场的进一步拓宽，中小型电机在出口数量、品种、产品档次、创汇额上都有了重大突破行业上下形成共识：改变目前我国电机出口不利局面的根本措施在于加强自主研发、调整出口产品结构、提高出口产品的技术附加值和打造国际品牌。2006年9月14日，财政部、国家发展改革委员会、商务部、海关总暑、国家税务总局五部委联合发出通知，将电机作为“重大技术装备、部分IT产品和生物医药产品以及部分国家产业政策鼓励出口的高科技产品等，出口退税率由13%提高到17%，电机行业抓住这次机会，将在一定程度上缓解目前电机市场竞争压力 和原材料价格飞涨的问题。 2006年全国交流电机产量达到15000万kW，同比增长了17％。2006年我国中小型电动机出口额达到了16.33亿美元，比上年增长32.9％。出口国家和地区有60多个，主要出口到亚洲、北美洲、欧洲等地区，其中美国、日本、韩国、意大利是多年以来我国出口量较多的国家。表1为2006年中小电机行业部分企业 出口情况表。
为了提升我国中小型电机的技术竞争能力，2006年6月6日中国商务部成立了首批19家“出口商品技术服务中心”。“出口中小电机技术服务中心”设立在上海电器科学研究所（集团）有限公司，其中主要职责包括5个方面：一是管理出口市场技术准入条件，编制《出口商品技术指南》并负责维护更新；二是组织开展相关技术评议、服务与咨询工作；三是锻炼《应对国外技术壁垒重点发展技术目录》，建立出口商品技术竞争力检测体系；四是负责出口市场所要求的技术标准、认证体系衔接，并开展相应的推广与服务；五是配合做好我国技术规范、标准和合格评定程序的制定和推广工作。 2007年3月9日，日本电机工业会代表团在白文波先生的陪同下拜访了中国电器工业协会中小型电机分会，就日中节能环保进行交流。我们向代表介绍了中小型电机分会的历史、发展、组织机构以及开展的主要工作，并系统介绍了中国政府的节能政策、高效电机的标准制定、IEC标准动态等。 2007年６月10日至13日第五届全球电机系统能效论坛（EEMODS）第一次把会议的地点选在中国。论坛邀请了美国、日本、韩国、澳大利亚以及亚洲和欧洲等国家的电机系统生产企业、科研机构、节能机构、行业协会的代表和专家与会，为我国的专家、学者和企业界代表同国际同行进行交流，了解国际上的最新发展 方向，借鉴国际经验提供机会和平台。 在IEC 60034-30标准制定工作组成立之际，全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派出上海电器科学研究所（集团）有限公司2名专家参加国际标准制定工作组，及时了解和掌握国际标准制定的最新动态。在标准的制定过程中，专家们及时与国外专家沟通协调，也掌握和了解了许多国外先进公司的相关信息，建立了 合作和沟通的渠道。 全国旋转电机标准化技术委员会秘书处派多名专家分别在华盛顿和北京与美国国家电器制造商协会（NEMA）的专家进行了两次技术交流。双方分别介绍了各自行业内的发展状况，分享了各自在高效电机产品开发上的情况；并与NEMA洽谈了在我国开展50Hz NEMA超高效电机的合作与推广计划，加强双方的技术合作。该项目将有利于推广我国超高效电机发展，并为中国产品出口美国及北美市场提供准入的技术依据，同时也可根据我国市场情况，适时地借鉴制定为我国的产品 标准，促进国际接轨发挥积极作用。 二、高效电机研发和相关技术情况 1、开发高效电机背景 电机系统包括电动机、被拖动装置、传动控制系统及管网负荷。由于电动机系统消耗了许多国家工业总用电量的2/3左右，在整个国家的总用电量中也占有相当大的比重，出于节约能源和保护环境的考虑，目前世界上许多国家（包括我国在内）对电动机系统的节能均给予了高度重视，美国、欧洲、加拿大、澳大利亚等国家和地区都制订了有关电动机的能效标准。 美国是从1992年由国会立法的形式强制执行电动机能效标准。1997年正式实施。并于2001年由美国制造商协会推出了NEMA Premium 超高效率电机，目前超高效率电机的市场占有率已达20％，美国能源部于今年3月已通过决议，将用36个月的时间即到2010年强制执行超高效率电机标准。 欧盟已表示要从2008年起将高效率电动机作为强制性最低标准。鉴于各国都在制定电动机效率标准，并且各国标准都略有不同，国际电工委员会IEC/TC2于2006年提出制定一项电动机能效分级标准，以统一和协调全球市场，得到世界各国认同。新的IEC60034-30标准将电动机的效率分为IE1,IE2,IE3,IE4共4
班级：09机设 姓名：叶冬 学号：200930454014 机电传动控制技术的发展概述 一、设备驱动方式的发展概述 1、发展 按电动机供电电流制式的不同，有直流电力拖动和交流电力拖动两种。早期的生产机械如通用机床、风机、泵等不要求调速或调速要求不高，以电磁式电器组成的简单交、直流电力拖动即可以满足。随着工业技术的发展，对电力拖动的静态与动态控制性能都有了较高的要求，具有反馈控制的直流电力拖动以其优越的性能曾一度占据了可调速与可逆电力拖动的绝大部分应用场合。自20年代以来，可调速直流电力拖动较多采用的是直流发电机-电动机系统,并以电机扩大机、磁放大器作为其控制元件。电力电子器件发明后，以电子元件控制、由可控整流器供电的直流电力拖动系统逐渐取代了直流发电机-电动机系统,并发展到采用数字电路控制的电力拖动系统。这种电力拖动系统具有精密调速和动态响应快等性能。这种以弱电控制强电的技术是现代电力拖动的重要特征和趋势。 交流电动机没有机械式整流子，结构简单、使用可靠,有良好的
节能效果,在功率和转速极限方面都比直流电动机高；但由于交流电力拖动控制性能没有直流电力拖动好，所以70年代以前未能在高性能电力拖动中获得广泛应用。随着电力电子器件的发展，自动控制技术的进步，出现了如晶闸管的串级调速、电力电子开关器件组成的变频调速等交流电力拖动系统，使交流电力拖动已能在控制性能方面与直流电力拖动相抗衡和媲美，并已在较大的应用范围内取代了直流电力拖动。 2、主要形式： 1) 成组拖动 成组拖动的方式为：一台电动机---一根天轴---一组生产机械设备。其特点是：机构复杂,损耗大,效率低,工作可靠性差. 2) 单台电动机拖动 单台电动机拖动的结构方式是：一台电动机---一台设备。其特点是：当生产机械设备运动部件较多时,机构仍复杂,满足不了生产工艺要求. 3) 多台电动机拖动 多台电动机拖动的结构式：一台专门的电动机---同一台设备的每一个运动部件。其特点为：机构简单,控制灵活,便于生产机械的自动化. 举例:龙门刨床的刨台,左垂直刀架,右垂直刀架,侧刀架,横梁,夹紧机构,都是分别由一台电动机拖动的. 二、电气控制系统的发展概况
电机系统节能关键技术及展望段先卫 发表时间：2018-05-31T10:33:21.013Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：段先卫 [导读] 摘要：本文主要概括分析了电机系统节能关键技术，展望了电机系统节能技术的未来发展趋势。 （广东汇嵘绿色能源股份有限公司广东东莞 523000） 摘要：本文主要概括分析了电机系统节能关键技术，展望了电机系统节能技术的未来发展趋势。从而能够更好的把握电机系统节能关键技术的发展脉络，通过电机系统节能技术水准的不断提升，更好的提高电机系统的节能降耗效果，为我国工业的节能化方向发展提供技术支撑。 关键词：电机系统；节能；关键技术；展望； 前言： 随着我国工业化的进一步发展，各类工业化技术都相继出现了突破性进展。电机系统是工业所应用设备中最为重要的动力化设备，其中包含着工业所应用的泵类的机械化设备空气压缩类的机械化设备、风机等设备。在一定程度上，电机系统还是把电能进行机械能转换环节最为重要的能源转换系统装置。电机系统的潜在节能性较大，不仅能够提高运行机械化设备的运行效率，还能够实现成本的节约。那么，为了能够更好的推动我国电机系统节能技术的进一步发展，就需要对电机系统节能关键技术进行有效的分析，进而展望电机系统节能技术未来的发展趋势。从而能够更好的把握电机系统节能技术的发展趋势，不断的提高电机系统节能关键技术的水准。 1、概述电机系统节能的关键技术 1.1电动机的软启动系统装置的节能技术 随着我国计算机科学技术与电子信息化技术的高效发展，我国逐渐将开关性的器件应用于电动机系统当中。在系统的设计开发中，逐渐应用了晶体的阀管，将其设计在单片机控制中，以达到核心控制电子的软启动器，实现异步的电动机系统启动与控制。那么，与传统的电动机系统设计相比较，此种方法有着一定的现实意义，虽然效果作用并不是很明显。但是，并不会对电流产生冲击性影响，而是能够利用负载的特性在启动时进行参数的合理调节，切实的保障电机系统能够在启动过程中保持着稳定状态。电机系统在转载与空载时，都能实现电压高效率的输送，降低电机系统实际的功耗量，让其整体的功率因数逐渐提升，让输电线的损耗逐渐降低，以实现节能的作用。 那么，在启动软件时，电机系统其实际的起动转矩会逐渐增加，转速也会随之增加。对于电动系统的软启动系统装置，其主要的启动方法主要包含以下几种。其一，斜坡的升压性软启动系统模式。此种启动系统模式比较简单化，无需复杂性的电网控制与电流的闭环。它主要是通过利用晶阀管其导通的角度，在固定的时间区间内对函数关系予以合理调整，让其逐渐增加。但是，此种模式也有着一定的弊病，就是其会造成冲击性电流的逐渐增加，而致使晶阀管出现损坏情况。因而，此种启动系统模式应用的较少；其二，斜坡的恒流性启动系统模式。此种模式极易引发电流逐渐增加后出现不稳定的情况，致使电流在达到一定状态后保持恒定，一直到启动控制结束。随着电流速率的增加，其启动的转矩就会随之增加，促使启动时间逐渐缩短。基于该类启动系统模式的基本特征，该种模式比较适用于泵类或者风机等的负载，目前应用的较为广泛。 1.2变频调速的节能技术 随着我国工业化的进一步发展，可调速的拖动性技术实现了新的突破性进展。在一定程度上，其可以有效的利用直流的电动机进行便捷化的调速。而基于直流性电机其实际体积较大，市场价格比较高，对电能的节约效果也并不明显。而交流性异步的电动机则相比占有一定的功能优势，其不仅体积小、市场价格较为低廉，且总体运行具有着较高的可靠性。那么，在调节控制交流性异步的电动机时，不仅可以有效的提升电动机拖动系统整体的控制效率，还能够起到极大的电能节约作用。因而，我国目前对变频调速与低压性交流节能技术的应用较为广泛。 1.2.1变频调速的基本原理 依据常规性的电动学基础理论，交流性的电流具有着一定的转速功能优势，异步性电动机其实际的转速效果明显要比同步性的较低。随着同步转速变化，电源的实际频率也会随之变化，其电动机实际的转速自然同步增长，致使电源实际的频率逐渐降低的。在电动机实际的P值保持不变的情况下，其电动机实际的转速相比较电源的频率会呈现着较为明显的变化，若向电动机系统提供该电源，则电源的频率就会发生变化，实现变频器与电动机转速的协调性运行。 1.2.2利用风机变频调速来达到节能效果 对于电动机系统来说，风机是其转速与负荷转矩间的平方相互条件关系。在实际运行过程中，需要对流量予以合理的控制与管理。对于流量的调节法主要包含着以下两种。其一，是改变与调整管网曲线的特性，此种方法的实际效率比较低，节能效果并不明显；其二，就是将风机实际的转速予以降低，该种方法能够有效的提升节能的实际效率，让流量随着变化，以实现合理调整流量，降低功率的目的，节能效果较为明显。 2、展望电机系统节能技术的未来发展趋势 2.1 综合性设计与仿真节能技术 电机系统其主要是电、机、温度及磁等多场的交叉、耦合的非线性的多变量系统，具有较高的复杂性特点。目前，我国针对电机系统的设计与相关技术的研究，还处于较为简单的经验公式计算与磁路法上。而随着我国设计与仿真节能技术的进一步发展，我国的电机系统节能技术必将会与设计、仿真节能技术相融合，实现综合性的设计与仿真节能技术，对电机系统的节能效果予以仿真测试，从而能够更好的对电机系统予以技术调整，切实的提高电机系统的节能效果。 2.2 高效率化电机系统节能技术 我国目前的各类特种电机系统，多数都是只是考虑到应用场合、基础性功能、整体结构方面，致使所应用的电机系统节能技术并不具备较高的节能效率。那么，随着电机高效产品的问世，我国的电机系统节能技术必将实现高效率化，更好的提升电机系统的节能效果，降低电能的消耗。 2.3 伺服性电机节能技术 伺服性电机节能技术，其主要是涉及到现代化控制的基础理论、电子学基础性理论、电力电子的功率转换技术、电机系统设计及制造