通用设备的节能优化控制方法和调度方法

前言

第1章 节电与节能技术的本质

1.1 节能与节电问题的提出

1.2 效率优化的研究和发展概况

1.3 节电与节能的实质

1.4 量子优化法则

第2章 能耗的表现形式与系统整体效率

2.1 能量消耗系统的分类

2.1.1 以提高势能为目的的系统

2.1.2 以输出电能为目的的系统

2.1.3 以提供热能为目的的系统

2.1.4 克服摩擦力做功的系统

2.1.5 以能量函数为动能的系统

2.1.6 以能量函数为磁能的系统

2.2 效率函数

2.3 加权效率函数

第3章 节能系统中常用的传感器

3.1 力传感器

3.2 液位传感器

3.3 压力传感器

3.4 温度传感器

3.5 流量传感器

3.6 角度传感器

3.7 电压变送器

3.8 电流变送器

3.9 功率因数变送器和功率变送器

第4章 节能系统中常用的执行装置

4.1 电磁阀和气动阀

4.2 电动调节阀和气动调节阀

4.3 电气转换器

4.4 气动和液压换向电磁阀

4.5 电液比例阀

4.6 电液伺服阀

4.7 电液数字阀

4.8 磁粉离合器和磁粉制动器

4.9 电磁离合器和电磁制动器

4.1 0自力式调节阀

4.1 1其他电动装置

第5章 工业领域常用的电动机

5.1 三相交流电动机

5.1.1 三相交流异步电动机的基本原理

5.1.2 三相交流电动机的反向运行

5.1.3 三相交流电动机的极数

5.1.4 三相交流异步电动机的实际结构

5.1.5 三相交流电动机定子绕组的基本知识

5.1.6 三相交流电动机的几种外部和内部的接线方式

5.1.7 三相交流电动机的常用参数的

计算和估算

5.1.8 三相永磁同步交流电动机

5.1.9 三相交流同步电动机

5.1.1 0绕线转子三相交流异步电动机

5.1.1 1三相变频调速电动机

5.2 单相交流电动机

5.3 直流电动机

5.4 直流无刷电动机

5.5 步进电动机

5.6 伺服电动机

5.7 直线电动机

5.8 开关磁阻电动机

第6章 设备的调速方法

6.1 交流电动机的转速

6.2 交流电动机的效率

6.3 交流电动机的调速方法

6.3.1 改变极对数的调速方法

6.3.2 改变转差率的12种调速方法

6.3.3 改变频率的调速方法

6.4 其他调速设备

6.5 电磁转差离合器

6.6 液力耦合调速器

6.7 液粘调速离合器

6.8 机械调速器

6.9 直流电动机的调速方法

6.1 0交流伺服电动机驱动器

6.1 1步进电动机与步进电动机驱动器

第7章 变频器的调速原理及使用方法

7.1 通用变频器的主电路结构

7.2 正弦波脉宽调制（SPWM）方式及其实现方法

7.3 变频器的谐波和应对措施

7.4 输入输出电抗器的估算

7.5 变频器输入输出电压、电流和功率的测量

7.6 变频器的基本使用方法

7.6.1 变频器的选型

7.6.2 变频器的主要动力和控制接线

7.6.3 变频器的基本参数设定

7.6.4 变频器的外形

7.7 变频器的散热问题和无功补偿问题

7.8 变频器的压频控制

7.9 变频器的矢量控制

7.1 0变频器的直接转矩控制

7.1 1制动电阻的计算和估算

7.1 2变频器中的PID及电源反接问题

7.1 3富士变频器的基本使用方法

7.1 3.1 需要掌握的要领

7.1 3.2 富士变频器外形

7.1 3.3 富士变频器型号及总体框图

7.1 3.4 富士变频器的接线

7.1 3.5 富士变频器的参数设定

7.1 3.6 富士变频器的数据快速查询和运行状态监视

7.1 3.7 富士变频器的使用高度及散热等问题

第8章 电动机无功功率的节能补偿

8.1 无功电流和无功功率

8.2 无功电流和无功功率的补偿

8.3 电动机的无功补偿

第9章 变压器的合理配置与节能运行

9.1 变压器的基本数据

9.2 变压器的经济运行判别方法

9.3 变压器容量选择和经济运行应该注意的问题及误区

第10章 水泵风机的节能优化调速定律和切换定律

10.1 引言

10.2 水泵的特性

10.3 水泵站消耗的总功率

10.4 定速泵站的最优负荷分配控制

10.5 定速泵站的最优切换控制

10.6 定速泵站的一个优化案例

10.7 变速水泵的特性

10.8 调速泵站的总功耗

10.9 调速泵站的负荷优化控制

10.1 0调速泵站运行数量的优化切换

10.1 1调速泵站的一个实际案例

10.1 2节电比例可实现的必要条件

10.1 3关曲线和开曲线

第11章 多动力系统的优化节能

11.1 引言

11.2 多动力驱动系统消耗的总功率

11.3 多动力系统的最优负荷分配控制

11.4 多动力系统运行动力台数的优化切换

第12章 电网输电和配电的优化控制与调度

12.1 引言

12.2 电网消耗的总电能

12.3 电网的最优调度

12.4 一个电网下多个变压器供电的能量关系

12.5 一个电网下多个变压器供电的最优调度

12.6 一个电网下多个变压器供电的最优运行台数

12.7 一个电网下多个变压器供电的整体最高效率

12.8 一个电网下多个变压器供电的最优切换法则

第13章 多锅炉系统的优化调节与优化调度

13.1 引言

13.2 多个锅炉共同供热系统的能量关系

13.3 多个锅炉共同供热系统的最优调度

13.4 多个锅炉共同供热系统的最优运行台数

13.5 多个锅炉共同供热系统的整体最高效率

13.6 多个锅炉共同供热系统的最优切换法则

第14章 降低运行费用的调度方式

14.1 通过优化调度降低基本电费

14.2 通过优化调度降低总运行费用

14.3 抽水蓄能电站

14.4 通过优化调度降低总用电量

第15章 空调系统和热交换站的节能和降低运行费用

15.1 中央空调泵站和城市供热系统采暖泵站的节能方法

15.2 中央空调泵站的节能分析

15.3 中央空调系统降低运行费用的冰（或水）蓄冷技术

15.4 地源热泵室内空调技术

第16章 无负压节能供水

16.1 二次加压泵站

16.2 无负压供水方式的节能优点

16.3 无负压供水设备的基本构成

16.4 存在的6个问题

16.4.1 水泵选型面临的问题

16.4.2 有时仍存在大量的电能浪费问题

16.4.3 卫生隐患问题

16.4.4 水泵气蚀问题

16.4.5 胶囊式无负压供水设备的胶囊寿命问题

16.4.6 容积及成本问题

16.5 清洁型无负压无气蚀胶囊式节能供水设备

第17章 其他常用的节能方法

17.1 电动机轻载时降压节电

17.2 液压机、注塑机、除尘风机等设备的节电控制

17.3 照明降压节电

17.4 余热回收

17.5 太阳能光伏发电技术

17.6 风力发电技术

第18章 工业领域中相同设备组成系统的量子优化法则

18.1 问题的提出

18.2 一类函数的极值点和极值

18.2.1 k值固定找出极值和极值点

18.2.2 k值变化找出最大或最小极值点

18.3 加权效率优化的负荷分配法则

18.4 加权效率优化运行数量法则

18.5 加权效率优化切换法则

18.6 有约束的加权效率优化负荷分配法则

18.7 有约束的加权效率优化运行数量法则

18.8 有约束条件的加权效率优化切换法则

18.9 加权效率优化系统的几个重要特点

18.10 更一般意义上的通用设备的效率优化

18.11 更一般意义上的最优切换控制

18.12 一种工程上方便使用的近似最优运行台数判别法则和近似最优切换法则

第19章 工业领域中不同设备组成系统的量子优化法则

19.1 问题的提出

19.2 两种不同设备构成系统的总效率

19.3 两种不同设备构成系统的效率优化

19.4 局部最优和整体最优的关系

19.5 三种不同设备组成系统的总效率

19.6 三种不同设备组成系统的效率优化

19.7 三种以上不同设备组成系统的总效率

19.8 三种以上不同设备组成系统的理论优化方法

19.9 两种不同设备组成系统的工程优化方法--梯度循环法

19.10 两种不同设备的优化分析

19.11 两种不同设备组成系统的设备切换优化法则

19.12 效率优化的几个重要特点

19.13 三种不同设备组成系统的工程优化方法--梯度循环法

19.14 三种不同设备组成系统的优化分析

19.15 三种以上不同设备组成系统的工程优化方法--梯度循环法

19.16 不同型号的同类设备的效率相似性及负载率

19.17 不同型号的同类设备的相似优化法则

参考文献

《通用设备的节能优化控制方法和调度方法》对工业领域中节能系统常用的传感器、执行器、电动机、变频器进行了深入浅出的讲解，并对社会用电量很大的水泵风机、输送电电网、高速列车、长距离输送机、锅炉、空调器、变压器、无功补偿器等设备，给出了迄今为止最前沿的节能节电优化调节和优化调度方法。本书针对工业领域中存在的大量通用设备，分析了实质，总结了共性，给出了一种简单通用的节能调节与节能调度方法——量子优化法则。《通用设备的节能优化控制方法和调度方法》力图使读者在短期内掌握节能工作中常用的一些实用知识，并为从事节能节电工作的大中专毕业生、本科毕业生及研究生掌握核心节能技术提供帮助。本书也可作为从事节能节电工作的工程师的培训教材和自学教材。