研究水泵的節(jié)能途徑與措施,提高其運(yùn)行效率,降低系統(tǒng)能耗,對(duì)我國(guó)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。選用無(wú)位置傳感器運(yùn)行的永磁無(wú)刷電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是水泵發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文以小型水泵電機(jī)為對(duì)象,采用端電壓檢測(cè)和滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù),研究永磁無(wú)刷電機(jī)無(wú)位置傳感器控制策略。

首先,本文根據(jù)無(wú)刷直流電機(jī)數(shù)學(xué)模型,結(jié)合反電勢(shì)檢測(cè)法的無(wú)位置傳感器控制原理,利用Matlab/Simulink建立算法仿真模塊;再根據(jù)永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型,建立基于滑模觀測(cè)器的速度、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)仿真模型。

大連小型水泵在防汛抗旱、農(nóng)業(yè)灌溉、城市防洪工程中有大量的小型泵站,這些泵站位置分散、位置偏遠(yuǎn),運(yùn)行期間,泵站現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行管理人員工作條件簡(jiǎn)陋,存在著一定的安全隱患。實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守是現(xiàn)代化運(yùn)行管理的需要和趨勢(shì),要實(shí)現(xiàn)泵站機(jī)組的無(wú)人值守運(yùn)行,設(shè)置完備的自動(dòng)化測(cè)量控制裝置是確保設(shè)備正常運(yùn)行的前提保障。

為此,設(shè)計(jì)和制作了一個(gè)用于小型水泵機(jī)組安全狀態(tài)監(jiān)測(cè)的保護(hù)裝置,能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水泵機(jī)組的振動(dòng)狀態(tài),能夠測(cè)量泵站機(jī)組運(yùn)行中的相關(guān)重要參數(shù),能夠監(jiān)視機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)和控制機(jī)組的運(yùn)行,在發(fā)現(xiàn)狀態(tài)參數(shù)異常時(shí)控制機(jī)組停止,同時(shí)能夠通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)通信接口將機(jī)組所有運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)視。

仿真結(jié)果表明兩個(gè)仿真模型對(duì)負(fù)載具有較強(qiáng)的魯棒性,能夠有效抑制各種抖動(dòng),驗(yàn)證了所采用無(wú)位置傳感器控制策略的可行性。其次,基于dsPIC33FJ32MC204芯片研究控制系統(tǒng)的軟、硬件結(jié)構(gòu),功能原理及其實(shí)現(xiàn)方法。硬件設(shè)計(jì)時(shí)通過(guò)使用智能功率模塊,控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。