通用設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化控制方法和調(diào)度方法

內(nèi)容概要

本書對(duì)工業(yè)領(lǐng)域中節(jié)能系統(tǒng)常用的傳感器、執(zhí)行器、電動(dòng)機(jī)、變頻器進(jìn)行了深入淺出的講解，并對(duì)社會(huì)用電量很大的水泵風(fēng)機(jī)、輸送電電網(wǎng)、高速列車、長(zhǎng)距離輸送機(jī)、鍋爐、空調(diào)器、變壓器、無功補(bǔ)償器等設(shè)備，給出了迄今為止最前沿的節(jié)能節(jié)電優(yōu)化調(diào)節(jié)和優(yōu)化調(diào)度方法。本書針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域中存在的大量通用設(shè)備，分析了實(shí)質(zhì)，總結(jié)了共性，給出了一種簡(jiǎn)單通用的節(jié)能調(diào)節(jié)與節(jié)能調(diào)度方法——量子優(yōu)化法則。本書力圖使讀者在短期內(nèi)掌握節(jié)能工作中常用的一些實(shí)用知識(shí)，并為從事節(jié)能節(jié)電工作的大中專畢業(yè)生、本科畢業(yè)生及研究生掌握核心節(jié)能技術(shù)提供幫助。本書也可作為從事節(jié)能節(jié)電工作的工程師的培訓(xùn)教材和自學(xué)教材。

書籍目錄

前言
第1章節(jié)電與節(jié)能技術(shù)的本質(zhì)
1?1節(jié)能與節(jié)電問題的提出
1?2效率優(yōu)化的研究和發(fā)展概況
1?3節(jié)電與節(jié)能的實(shí)質(zhì)
1?4量子優(yōu)化法則
第2章能耗的表現(xiàn)形式與系統(tǒng)整體
效率
2?1能量消耗系統(tǒng)的分類
2?1?1以提高勢(shì)能為目的的系統(tǒng)
2?1?2以輸出電能為目的的系統(tǒng)
2?1?3以提供熱能為目的的系統(tǒng)
2?1?4克服摩擦力做功的系統(tǒng)
2?1?5以能量函數(shù)為動(dòng)能的系統(tǒng)
2?1?6以能量函數(shù)為磁能的系統(tǒng)
2?2效率函數(shù)
2?3加權(quán)效率函數(shù)
第3章節(jié)能系統(tǒng)中常用的傳感器
3?1力傳感器
3?2液位傳感器
3?3壓力傳感器
3?4溫度傳感器
3?5流量傳感器
3?6角度傳感器
3?7電壓變送器
3?8電流變送器
3?9功率因數(shù)變送器和功率變送器
第4章節(jié)能系統(tǒng)中常用的執(zhí)行
裝置
4?1電磁閥和氣動(dòng)閥
4?2電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥
4?3電氣轉(zhuǎn)換器
4?4氣動(dòng)和液壓換向電磁閥
4?5電液比例閥
4?6電液伺服閥
4?7電液數(shù)字閥
4?8磁粉離合器和磁粉制動(dòng)器
4?9電磁離合器和電磁制動(dòng)器
4?10自力式調(diào)節(jié)閥
4?11其他電動(dòng)裝置
第5章工業(yè)領(lǐng)域常用的電動(dòng)機(jī)
5?1三相交流電動(dòng)機(jī)
5?1?1三相交流異步電動(dòng)機(jī)的基本
原理
5?1?2三相交流電動(dòng)機(jī)的反向運(yùn)行
5?1?3三相交流電動(dòng)機(jī)的極數(shù)
5?1?4三相交流異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際
結(jié)構(gòu)
5?1?5三相交流電動(dòng)機(jī)定子繞組的基本
知識(shí)
5?1?6三相交流電動(dòng)機(jī)的幾種外部和
內(nèi)部的接線方式
5?1?7三相交流電動(dòng)機(jī)的常用參數(shù)的
計(jì)算和估算
5?1?8三相永磁同步交流電動(dòng)機(jī)
5?1?9三相交流同步電動(dòng)機(jī)
5?1?10繞線轉(zhuǎn)子三相交流異步
電動(dòng)機(jī)
5?1?11三相變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)
5?2單相交流電動(dòng)機(jī)
5?3直流電動(dòng)機(jī)
5?4直流無刷電動(dòng)機(jī)
5?5步進(jìn)電動(dòng)機(jī)
5?6伺服電動(dòng)機(jī)
5?7直線電動(dòng)機(jī)
5?8開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)
第6章設(shè)備的調(diào)速方法
6?1交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
6?2交流電動(dòng)機(jī)的效率
6?3交流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法
6?3?1改變極對(duì)數(shù)的調(diào)速方法
6?3?2改變轉(zhuǎn)差率的12種調(diào)速方法
6?3?3改變頻率的調(diào)速方法
6?4其他調(diào)速設(shè)備
6?5電磁轉(zhuǎn)差離合器
6?6液力耦合調(diào)速器
6?7液粘調(diào)速離合器
6?8機(jī)械調(diào)速器
6?9直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法
6?10交流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器
6?11步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器
第7章變頻器的調(diào)速原理及使用
方法
7?1通用變頻器的主電路結(jié)構(gòu)
7?2正弦波脈寬調(diào)制（SPWM）方式及其
實(shí)現(xiàn)方法
7?3變頻器的諧波和應(yīng)對(duì)措施
7?4輸入輸出電抗器的估算
7?5變頻器輸入輸出電壓、電流和功率的
測(cè)量
7?6變頻器的基本使用方法
7?6?1變頻器的選型
7?6?2變頻器的主要?jiǎng)恿涂刂?br />接線
7?6?3變頻器的基本參數(shù)設(shè)定
7?6?4變頻器的外形
7?7變頻器的散熱問題和無功補(bǔ)償
問題
7?8變頻器的壓頻控制
7?9變頻器的矢量控制
7?10變頻器的直接轉(zhuǎn)矩控制
7?11制動(dòng)電阻的計(jì)算和估算
7?12變頻器中的PID及電源反接問題
7?13富士變頻器的基本使用方法
7?13?1需要掌握的要領(lǐng)
7?13?2富士變頻器外形
7?13?3富士變頻器型號(hào)及總體框圖
7?13?4富士變頻器的接線
7?13?5富士變頻器的參數(shù)設(shè)定
7?13?6富士變頻器的數(shù)據(jù)快速查詢和運(yùn)行
狀態(tài)監(jiān)視
7?13?7富士變頻器的使用高度及散熱
等問題
第8章電動(dòng)機(jī)無功功率的節(jié)能
補(bǔ)償
8?1無功電流和無功功率
8?2無功電流和無功功率的補(bǔ)償
8?3電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償
第9章變壓器的合理配置與節(jié)能
運(yùn)行
9?1變壓器的基本數(shù)據(jù)
9?2變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行判別方法
9?3變壓器容量選擇和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行應(yīng)該
注意的問題及誤區(qū)
第10章水泵風(fēng)機(jī)的節(jié)能優(yōu)化調(diào)速
定律和切換定律
10?1引言
10?2水泵的特性
10?3水泵站消耗的總功率
10?4定速泵站的最優(yōu)負(fù)荷分配控制
10?5定速泵站的最優(yōu)切換控制
10?6定速泵站的一個(gè)優(yōu)化案例
10?7變速水泵的特性
10?8調(diào)速泵站的總功耗
10?9調(diào)速泵站的負(fù)荷優(yōu)化控制
10?10調(diào)速泵站運(yùn)行數(shù)量的優(yōu)化切換
10?11調(diào)速泵站的一個(gè)實(shí)際案例
10?12節(jié)電比例可實(shí)現(xiàn)的必要條件
10?13關(guān)曲線和開曲線
第11章多動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能
11?1引言
11?2多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)消耗的總功率
11?3多動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)負(fù)荷分配
控制
11?4多動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行動(dòng)力臺(tái)數(shù)的優(yōu)化
切換
第12章電網(wǎng)輸電和配電的優(yōu)化控制與
調(diào)度
12?1引言
12?2電網(wǎng)消耗的總電能
12?3電網(wǎng)的最優(yōu)調(diào)度
12?4一個(gè)電網(wǎng)下多個(gè)變壓器供電的能量
關(guān)系
12?5一個(gè)電網(wǎng)下多個(gè)變壓器供電的最優(yōu)
調(diào)度
12?6一個(gè)電網(wǎng)下多個(gè)變壓器供電的最優(yōu)運(yùn)行
臺(tái)數(shù)
12?7一個(gè)電網(wǎng)下多個(gè)變壓器供電的整體
最高效率
12?8一個(gè)電網(wǎng)下多個(gè)變壓器供電的最優(yōu)
切換法則
第13章多鍋爐系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)節(jié)與優(yōu)化
調(diào)度
13?1引言
13?2多個(gè)鍋爐共同供熱系統(tǒng)的能量
關(guān)系
13?3多個(gè)鍋爐共同供熱系統(tǒng)的最優(yōu)
調(diào)度
13?4多個(gè)鍋爐共同供熱系統(tǒng)的最優(yōu)運(yùn)行
臺(tái)數(shù)
13?5多個(gè)鍋爐共同供熱系統(tǒng)的整體最高
效率
13?6多個(gè)鍋爐共同供熱系統(tǒng)的最優(yōu)切換
法則
第14章降低運(yùn)行費(fèi)用的調(diào)度方式
14?1通過優(yōu)化調(diào)度降低基本電費(fèi)
14?2通過優(yōu)化調(diào)度降低總運(yùn)行費(fèi)用
14?3抽水蓄能電站
14?4通過優(yōu)化調(diào)度降低總用電量
第15章空調(diào)系統(tǒng)和熱交換站的節(jié)能
和降低運(yùn)行費(fèi)用
15?1中央空調(diào)泵站和城市供熱系統(tǒng)采暖
泵站的節(jié)能方法
15?2中央空調(diào)泵站的節(jié)能分析
15?3中央空調(diào)系統(tǒng)降低運(yùn)行費(fèi)用的
冰（或水）蓄冷技術(shù)
15?4地源熱泵室內(nèi)空調(diào)技術(shù)
第16章無負(fù)壓節(jié)能供水
16?1二次加壓泵站
16?2無負(fù)壓供水方式的節(jié)能優(yōu)點(diǎn)
16?3無負(fù)壓供水設(shè)備的基本構(gòu)成
16?4存在的6個(gè)問題
16?4?1水泵選型面臨的問題
16?4?2有時(shí)仍存在大量的電能浪費(fèi)
問題
16?4?3衛(wèi)生隱患問題
16?4?4水泵氣蝕問題
16?4?5膠囊式無負(fù)壓供水設(shè)備的膠囊
壽命
問題
16?4?6容積及成本問題
16?5清潔型無負(fù)壓無氣蝕膠囊式節(jié)能供水
設(shè)備
第17章其他常用的節(jié)能方法
17?1電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)降壓節(jié)電
17?2液壓機(jī)、注塑機(jī)、除塵風(fēng)機(jī)等設(shè)備的
節(jié)電控制
17?3照明降壓節(jié)電
17?4余熱回收
17?5太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)
17?6風(fēng)力發(fā)電技術(shù)
第18章工業(yè)領(lǐng)域中相同設(shè)備組成
系統(tǒng)的量子優(yōu)化法則
18?1問題的提出
18?2一類函數(shù)的極值點(diǎn)和極值
18?2?1k值固定找出極值和極值點(diǎn)
18?2?2k值變化找出最大或最小極
值點(diǎn)
18?3加權(quán)效率優(yōu)化的負(fù)荷分配法則
18?4加權(quán)效率優(yōu)化運(yùn)行數(shù)量法則
18?5加權(quán)效率優(yōu)化切換法則
18?6有約束的加權(quán)效率優(yōu)化負(fù)荷分配
法則
18?7有約束的加權(quán)效率優(yōu)化運(yùn)行數(shù)量
法則
18?8有約束條件的加權(quán)效率優(yōu)化切換
法則
18?9加權(quán)效率優(yōu)化系統(tǒng)的幾個(gè)重要
特點(diǎn)
18?10更一般意義上的通用設(shè)備的效
率優(yōu)化
18?11更一般意義上的最優(yōu)切換控制
18?12一種工程上方便使用的近似
最優(yōu)運(yùn)行臺(tái)數(shù)判別法則和近似
最優(yōu)切換法則
第19章工業(yè)領(lǐng)域中不同設(shè)備組成
系統(tǒng)的量子優(yōu)化法則
19?1問題的提出
19?2兩種不同設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的總效率
19?3兩種不同設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的效率
優(yōu)化
19?4局部最優(yōu)和整體最優(yōu)的關(guān)系
19?5三種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的總效率
19?6三種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的效率
優(yōu)化
19?7三種以上不同設(shè)備組成系統(tǒng)的總
效率
19?8三種以上不同設(shè)備組成系統(tǒng)的理論
優(yōu)化方法
19?9兩種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的工程
優(yōu)化方法——梯度循環(huán)法
19?10兩種不同設(shè)備的優(yōu)化分析
19?11兩種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的設(shè)備切換
優(yōu)化法則
19?12效率優(yōu)化的幾個(gè)重要特點(diǎn)
19?13三種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的工程
優(yōu)化方法——梯度循環(huán)法
19?14三種不同設(shè)備組成系統(tǒng)的優(yōu)化
分析
19?15三種以上不同設(shè)備組成系統(tǒng)的工程
優(yōu)化方法——梯度循環(huán)法
19?16不同型號(hào)的同類設(shè)備的效率
相似性及負(fù)載率
19?17不同型號(hào)的同類設(shè)備的相似優(yōu)化
法則
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   壓力傳感器是工業(yè)中使用最廣泛的傳感器之一。壓力傳感器（壓力變送器）用于對(duì)管道和容器中的壓力進(jìn)行測(cè)量，可以采用電阻應(yīng)變片、半導(dǎo)體應(yīng)變片、壓阻式、電感式、電容式、磁控式、陶瓷壓電式、測(cè)壓管等方式進(jìn)行測(cè)量壓力，也可利用液體高度直接指示氣壓高低的U形測(cè)壓計(jì)，還有在現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)壓力的手操壓力泵（校驗(yàn)儀）。 應(yīng)變片式壓力傳感器是將應(yīng)變片粘合在測(cè)量體上，如果測(cè)量體受壓產(chǎn)生變化，應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值或內(nèi)特性發(fā)生改變，從而使加在應(yīng)變片上的電壓發(fā)生變化，利用橋式電路提取差動(dòng)信號(hào)，并經(jīng)過后續(xù)放大給出對(duì)應(yīng)的測(cè)量信號(hào)。壓力傳感器的測(cè)量原理同液位傳感器的測(cè)量原理基本類似，對(duì)于采用測(cè)壓管方式的壓力傳感器，是利用測(cè)壓管通人被測(cè)液體后會(huì)發(fā)生機(jī)械形變，用機(jī)械形變帶動(dòng)電位器等測(cè)量元件，給出與壓力成比例的電信號(hào)。 為了抗腐蝕、抗振、耐高溫有隔膜、充油、耐振、高溫等壓力表；為了滿足不同的測(cè)壓范圍，有正壓、負(fù)壓、差壓、正負(fù)壓等量程范圍的壓力表；為了測(cè)量不同的介質(zhì)，還有專門用途的壓力表?？梢詼y(cè)量?jī)蓚€(gè)管路壓力差的叫差壓式壓力變送器，它也可只測(cè)管路一點(diǎn)的壓力。 對(duì)于只輸出開關(guān)信號(hào)的壓力傳感器叫壓力開關(guān)，也叫壓力繼電器。壓力開關(guān)的壓力動(dòng)作值可以根據(jù)需要設(shè)定，當(dāng)壓力值達(dá)到動(dòng)作壓力時(shí)，觸頭開關(guān)動(dòng)作。 帶觸頭的壓力表叫電接點(diǎn)壓力表，它的原理是壓力大于高設(shè)定值時(shí)一個(gè)觸頭動(dòng)作，壓力小于低設(shè)定值時(shí)另一個(gè)觸頭動(dòng)作。 對(duì)于連續(xù)測(cè)量的壓力傳感器，最簡(jiǎn)單的是輸出電阻變化信號(hào)的遠(yuǎn)傳壓力表，它類似于一個(gè)電位器，當(dāng)管道或容器的壓力發(fā)生變化時(shí)，壓力傳感器的中間抽頭和固定端之間的電阻會(huì)隨之變化。 需要注意的是，對(duì)于水井出口安裝的壓力表，如果水泵關(guān)閉時(shí)，止回閥不嚴(yán)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，或是水泵向低處供水。這時(shí)，對(duì)只有正壓顯示功能的壓力傳感器會(huì)經(jīng)常損壞，所以應(yīng)選用具有正負(fù)量程的壓力表，如選用（—）0.1～（+）1MPa量程的壓力表、電接點(diǎn)壓力表或壓力變送器。 當(dāng)壓力傳感器輸出標(biāo)準(zhǔn)的0～10mA、4～20mA、0～5V、1～5V信號(hào)時(shí)，稱為壓力變送器；專門用于測(cè)量?jī)牲c(diǎn)壓力差的壓力傳感器叫差壓變送器。壓力變送器也有2線制和4線制兩種接線方式。壓力傳感器的主要參數(shù)是測(cè)量范圍、輸出信號(hào)類型、防爆等級(jí)、防護(hù)等級(jí)等。 常見壓力開關(guān)、壓力變送器的外形如圖3—6所示。常見壓力表的外形如圖3—7所示。

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