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单相电机变频调速情况
编辑:admin 来源:未知 点击: 发布日期: 2021-01-23 11:42
信息摘要:
单相交流异步电机在工业(特别是家用电器行业)中有着普遍的应用。固然三相电机的变频调速技术已很成熟,但是单相电机的变频调速技术却还存在一定的问题[1]。其中之一就是针对单相...
单相交流异步电机在工业(特别是家用电器行业)中有着普遍的应用。固然三相电机的变频调速技术已很成熟,但是单相电机的变频调速技术却还存在一定的问题[1]。其中之一就是针对单相电机变频调速采用什么控制技术,才能够使单相电机取得与三相电机一样的调速效果。本研讨采用双极性SPWM控制,经过DSP,应用App来完成单相电机的变频调速。
1万和电机单相电机变频调速
1.1单相电机运转原理单相电机定子上放有主副两相绕组[2],两相绕组轴线M和A在空间相距电角度。当两相绕组中通入相位差为的电流时,两相绕组的合成磁势为:f(x,t)=ffM(x,t)+ffA(x,t)+bfM(x,t)+fbA(x,t)(1)其中,两相绕组合成的正、负序旋转磁势为:ff(x,t)=ffM(x,t)+ffA(x,t)=FM2cos(t-x)+FA2cos[(t-x)+(-)](2)bf(x,t)=bfM(x,t)+fbA(x,t)=FM2cos(t+x)+FA2cos[(t+x)+(+)](3)由式(2)、式(3)可知,取得圆形旋转磁势的条件是:FM=FA+=180(4)在单相电机中,定子两相绕组轴线通常相距90,即=90,为了取得圆形旋转磁势,希翼两相电流相位差也等于90。当采用电压型逆变器时,加在两相绕组的电压应该满足[3]:U1=j(N1/N2)/U2式中,U1、U2、N1、N2分别为两相绕组上的电压以及绕组匝数。这标明,要取得圆形旋转磁场,除请求加在定子两相绕组上的电压在相位差90外,还请求其幅值与绕组匝数成正比关系。设匝数比k=N1/N2,当k1时,两相绕组上的电压合成矢量的轨迹为一椭圆;当k=1时,其轨迹为一个圆。
1.2电路构造三相电源经过不可控整流后接到电压型逆变器,逆变器输出接到电机定子两相绕组。基于上面剖析,要满足单相电机的变频调速请求,逆变器桥臂的4个开关必需经过合理的关断来控制,而经过DSP完成的双极性SPWM控制能够满足该请求。整个实验电路安装,如图1所示。图1单相电机变频调速系统2双极性SPWM原理及算法
2.1双极性SPWM原理正弦脉宽调制波SPWM产生的原理是应用一组等腰三角形波(称为载波)与一个正弦波(称为调制波)停止比拟[4],其交点用来作为开关管“开”或“关”的时辰,比拟后生成的脉冲波,其宽度变化规律契合正弦的变化规律,如图2所示。改动正弦波的频率就能够改动输出电源的频率,从而改动电动机的转速;改动正弦波的幅值,也就改动了正弦波与载波的交点,使输出脉冲系列的宽度发作变化,从而改动了输出电压。通常,SPWM波生成有两种控制方式,即单极性控制和双极性控制。本研讨采用双极性控制,关于逆变器开关管,在全部周期内,同一桥臂的上下两只逆变开关管交替开通和关断,构成互补的工作方式。逆变器输出电压正负交替,其中上桥臂开光管产生正脉冲,下桥臂开关管产生负脉冲。
2.2SPWM信号的数学模型树立SPWM信号的数学模型的办法通常有谐图2SPWM波形图波消去法、等面积法、采样型SPWM法等[4]。其中,采样型SPWM法又分为自然采样法、对称规则采样法和不对称规则采样法。由于自然采样法的数学模型不合适实时控制,对称规则采样法在每个载波周期只采样一次,所构成的阶梯波与正弦波的迫近水平还存在较大的误差;而不对称规则采样法在每个载波周期采样两次,比拟接近正弦波,所以采用不对称规则采样法。

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