【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 相變頻 調(diào)速系統(tǒng)變頻器和電動(dòng)機(jī)涉及的諧波影響、電磁兼容、效率和可靠性的工程設(shè)計(jì) 主要是使二相變頻 調(diào)速系統(tǒng)克服三相變 頻 調(diào)速系統(tǒng)所不存在的 3次倍數(shù)諧波，以及驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)時(shí)一定程度的電路輸出不對(duì)稱，以確保電磁兼容、效率和可靠性。考慮設(shè)計(jì)為逆變器電動(dòng)機(jī)一體化結(jié)構(gòu)。 c) 二相變頻 調(diào)速 系統(tǒng)異步 電動(dòng)機(jī)的電磁基本設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。 主要是圍繞關(guān)鍵技術(shù) b)與二相變頻 調(diào)速系統(tǒng)電腦控制器的配合設(shè)計(jì)。為了提高設(shè)計(jì)效率，需要編制該電動(dòng)機(jī)電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī) 程序。 核心技術(shù)結(jié)構(gòu) 9 變頻二相驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)電磁結(jié)構(gòu) 適配 如下 a)、 b) 電路 。 a) 四元件變頻二相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 原理框圖 b) 四元件變頻三相 異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)原理框圖 圖中： 13 為直流電源，包括單相交流電源 11 和整流濾波電路 12； 14 為相位差π /2或π /3電角度的二相雙半波 SVPWM逆變電路 ,包括 4組功率電子開(kāi)關(guān)元件及其驅(qū)動(dòng)電路； 15 為單片機(jī)控制器；以上組成二相或三相異步電動(dòng)機(jī) 7的驅(qū)動(dòng)板。 異步 電動(dòng)機(jī) 7為多極相分布繞組， 連接二相電源 的二個(gè)輸出端子的二相阻抗相等，且大于連接所述公共端的一相的阻抗。 開(kāi)發(fā)內(nèi)容 a) 適合 高品質(zhì)小型 電動(dòng)器具的 高性價(jià)比 變頻 調(diào)速 系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)基本電磁結(jié)構(gòu) 及仿真； b) 洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用 二相變頻驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)的電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序； c) 具體型號(hào) 洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用 二相變頻驅(qū)動(dòng) 電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、試制和生產(chǎn) 。 開(kāi)發(fā)方式 在江門金羚集團(tuán)有限公司 實(shí)際 支持和華南 智信微系統(tǒng)有限公司 技術(shù) 配合下， 與協(xié)作單位 —— 五邑大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)。 10 五、 進(jìn)度與完成期限 各階段需解決的主要任務(wù) 在前期研究階段，建立 二相 SVPWM 變頻 調(diào) 速 系統(tǒng)專用電動(dòng)機(jī) 的仿真模型，就解決其存在問(wèn)題進(jìn)行可行性研究，初定電磁設(shè)計(jì)基本方案。 在工程設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行改善 二相 SVPWM 變頻 調(diào)速 系統(tǒng)專用電動(dòng)機(jī) 的諧波影響、電磁兼容、效率與可靠性的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)； 完成 二相變頻 調(diào)速 系統(tǒng)專用 電動(dòng)機(jī)的電磁基本設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)和改進(jìn)，編制該電動(dòng)機(jī)電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序。 在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段，完成 洗衣機(jī)和縫紉機(jī)專用 二相 SVPWM 變頻 調(diào)速電動(dòng)機(jī) 的生產(chǎn)質(zhì)量控制手段的配置。 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度 ～ 收集國(guó)內(nèi)外資料，研究確定高品質(zhì)洗衣機(jī)和縫紉機(jī)涉及電動(dòng)機(jī)的實(shí)用性能要求 ，與合作方和采購(gòu)方達(dá)成技術(shù)合作協(xié)議； ～ 方案制定與論證，任務(wù)分割 ～ 仿真，結(jié)構(gòu)及核心技術(shù)的驗(yàn)證 ～ 編制電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序和驗(yàn)證 ～ 鐵芯與繞組電磁優(yōu)化設(shè)計(jì)，制成原型樣機(jī)與技術(shù)改良 ～ 制造具體型號(hào) 的電動(dòng)機(jī)樣機(jī) ～ 性能測(cè)試，壽命試驗(yàn) 項(xiàng)目鑒定與驗(yàn)收 投產(chǎn)進(jìn)度 項(xiàng)目計(jì) 劃建設(shè)期為 2 年。投產(chǎn)第一年產(chǎn)銷量達(dá)到 10萬(wàn)臺(tái)；第二年產(chǎn)銷量達(dá)到 16萬(wàn)臺(tái)；第三年產(chǎn)銷量達(dá)到 20萬(wàn)臺(tái)。 11 六、 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 1 本項(xiàng)目電動(dòng)機(jī) 及其 驅(qū)動(dòng)的洗衣機(jī)或縫紉機(jī) 與現(xiàn)有技術(shù)的對(duì)比分析 a)相同逆變器驅(qū)動(dòng)下本項(xiàng)目電動(dòng)機(jī)對(duì)比 普通電動(dòng)機(jī)，效率提高 3%。 b)變頻整機(jī)系統(tǒng) 與現(xiàn)有技術(shù) 洗衣機(jī) 的對(duì)比分析 【 】 主要性能指標(biāo) 本項(xiàng)目技術(shù) 國(guó)外專利技術(shù) 傳統(tǒng)技術(shù) 洗凈比 ＞ A 級(jí) ～ C級(jí) 用電量 KWh/Kg ≤ A 級(jí) ≤ D 級(jí) 用水量 L/Kg ≤ 25 A 級(jí) ≤ 36 D 級(jí) 噪聲 dB (A 計(jì)權(quán) ) ≤ 61 A 級(jí) ≤ 68 C 級(jí) 含水率 ％ ≤ 60 A 級(jí) ≤ 95 C 級(jí) 無(wú)故障運(yùn)行 次 ＞ 7000 A 級(jí) ＞ 4000 B 級(jí) 漂洗性能 優(yōu) 一般 電磁制動(dòng)功能 有 無(wú) 性能價(jià)格比 其中： 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及 驅(qū)動(dòng)板參考價(jià)（元） 高 400 低（國(guó)內(nèi)市場(chǎng)難接受） 600（專利費(fèi)未算） 一般 200 c) 變頻整機(jī)系統(tǒng) 與現(xiàn)有技術(shù) 縫紉機(jī) 的對(duì)比分析 【 】 主要性能指標(biāo) 本 項(xiàng)目技術(shù) 國(guó)外專利技術(shù) 傳統(tǒng)技術(shù) 縫制可控速度 150～ 5000RPM 500～ 3000RPM 電機(jī)可控速度 100～ 3600RPM 1000～ 6000RPM 轉(zhuǎn)速控制精度 177。 2％ 177。 20％ 定位精度 177。 2176。 177。 180176。 力矩控制 有 無(wú) 故障自動(dòng)診斷 有 無(wú) 單位加工電耗 1 性能價(jià)格比 其中： 電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及 驅(qū)動(dòng)板參考價(jià)（元） 高 1200 低（國(guó)內(nèi)市場(chǎng)難接受） 20xx（專利費(fèi)未算） 一般 600 2 采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC603351 （國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ） 《家用和類似用途電器的安全 通用要求》 國(guó) 際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC6033527（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ） 《家用和類似用途電器的安全 洗衣機(jī)的特殊要求》 12 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC6033524（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ） 《家用和類似用途電器的安全 離心式脫水機(jī)的特殊要求》 日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS C9606 《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB428820xx 《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （修訂中） 《洗衣機(jī)耗電量限定值及能源效率等級(jí)》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《模糊控制裝置和系統(tǒng) 第 4 部分：洗衣機(jī)模糊控制基本性能檢測(cè)要求》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB43431995 《家用和類似用途電動(dòng)、電熱器具、電動(dòng)工具以及類似電器無(wú)線電干擾特性測(cè)量方法和允許值》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) （修訂中） 《低壓電氣及電子設(shè)備發(fā)出的諧波電流限值（設(shè)備每相輸入電流 16A）》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 20xx120xx《變頻器供電的籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用導(dǎo)則》 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2120920xx《變頻器供電籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)和性能導(dǎo)則》 機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JB/T711820xx《 YVF2 系列（ IP54）變頻調(diào)速專用三相異步電動(dòng)機(jī)（機(jī)座號(hào) 80315）》 輕工 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB/T238098《 工業(yè)用縫紉機(jī) GC 型自動(dòng)剪線高速平縫機(jī)》 輕工 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QB/T117998《 工業(yè)用機(jī)械離合器縫紉機(jī)電動(dòng)機(jī)》 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/JD01— 20xx《變頻 調(diào)速 專用電動(dòng)機(jī)》 3 國(guó)產(chǎn)化程度 所有零部件和材料均可國(guó)產(chǎn)。 4 經(jīng)濟(jì)效益 詳細(xì)財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)見(jiàn)第 九部分：社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià) 。 5 社會(huì)效益 本項(xiàng) 目為 江門金羚集團(tuán)有限公司的廣東 省重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目 《 二相交流變頻調(diào)速技術(shù)研究及在家電產(chǎn)品上的應(yīng)用》項(xiàng)目的產(chǎn)品 —— 經(jīng)濟(jì)型變頻全自動(dòng)洗衣機(jī)配套。經(jīng)濟(jì)型 變頻洗衣機(jī)成本較低，但 洗凈比、用電量、用水量、噪聲、含水率等主要技術(shù)性能指標(biāo)均能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB4288— 20xx《家用電動(dòng)洗衣機(jī)》中屬于國(guó)際先進(jìn)水平的 A級(jí)檔次。這一全 A級(jí)的符合市場(chǎng)消費(fèi)能力且核心技術(shù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的洗衣機(jī)產(chǎn)品的面市，能大大推動(dòng)洗衣機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，對(duì)提高我國(guó)洗衣機(jī)行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力起很好的促進(jìn)作用。我國(guó)正在走向小康社會(huì)，但面臨水資源嚴(yán)重短缺，電力供 應(yīng)嚴(yán)重不足，環(huán)境污染日益惡劣的問(wèn)題。本項(xiàng)目促使變頻洗衣機(jī)普及，對(duì)于提高人民物質(zhì)生活水平，節(jié)約國(guó)家水資源、電力資源，保護(hù)環(huán)境及促進(jìn)家電行業(yè)的發(fā)展的有深遠(yuǎn)意義。 本項(xiàng)目 專用電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品 配套 華南 智信微系統(tǒng)有限公司的 廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目《異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速與伺服控制關(guān)鍵技術(shù)及裝置》 的產(chǎn)品 —— 節(jié)能變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ， 提升國(guó)產(chǎn)工業(yè)縫紉機(jī)的技術(shù)性能。華南地區(qū)作 為工業(yè)縫紉機(jī)的主要生 13 產(chǎn)基地，該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)能有效提升國(guó)產(chǎn) 工業(yè)縫紉機(jī)產(chǎn)品 的競(jìng)爭(zhēng)力，類似 產(chǎn)品可成為國(guó)內(nèi) 數(shù)控行業(yè)的新的增長(zhǎng)點(diǎn)， 因而擴(kuò)大國(guó)內(nèi) 數(shù)控產(chǎn)業(yè)的影響力。 該 項(xiàng)目推動(dòng)節(jié)能和高性能變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)的普及， 將顯著 提高制衣行業(yè)的技術(shù) 水平 和經(jīng)濟(jì)效益。全國(guó)按每年改造或新增 100 萬(wàn)臺(tái)變頻調(diào)速工業(yè)縫紉機(jī)和節(jié)電 40%計(jì)算，可節(jié)省 16萬(wàn)千瓦的電力容量和電能消耗 。 14 七、 項(xiàng)目資金概算及使用合理性 項(xiàng)目總資金概算和年度資金預(yù)算 本項(xiàng)目總投資為 1,000 萬(wàn)元，其中：建設(shè)期投資 500萬(wàn)元，正常期間需流動(dòng)資金5,00 萬(wàn)元。本項(xiàng)目資金來(lái)源：建設(shè)期投資 500 萬(wàn)元，其中 400萬(wàn)元利用企業(yè)自有資金解決， 100萬(wàn)元申請(qǐng)政府 撥款；流動(dòng)資金 500 萬(wàn)元，其中企業(yè)自有資金解決 200 萬(wàn)元，通過(guò)銀行貸款解決 300 萬(wàn)元。本項(xiàng)目投資有效期使用年限為 3年。年度資金預(yù)算見(jiàn)下表。 年度資金預(yù)算 單位：萬(wàn)元 序號(hào) 年份 項(xiàng)目 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 合計(jì) 1 資金來(lái)源 500 500 1000 其中：企業(yè)自籌 400 200 600 政府撥款 100 100 銀行貸款 300 300 2 資金支出 500 500 1000 資金使用明細(xì)表 資金使用明細(xì)表 單位：萬(wàn)元 序號(hào) 年份 項(xiàng)目 第一年 第二年 第三年 第四年 第五年 1 購(gòu)置設(shè)備支出 500 2 流動(dòng)資金投入 500 3 本年支出合計(jì) 500 500 4 本年累計(jì)支出合計(jì) 500 500 貸款償還金額、年度、和期限 本項(xiàng)目只有流動(dòng)資金需要貸款，項(xiàng)目投產(chǎn)第一年需流動(dòng)資金 500萬(wàn)元，其中：向銀行貸款 300 萬(wàn)元，自籌 200 萬(wàn)元。本項(xiàng)