带换向器的单相串励电动机调速控制系统谐波问题研究

• 作 者: 焦志强
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 单相串励电机 交流调压 谐波 仿真

单相串励电动机由于启动转矩大、转速高、体积小等一系列的特点,在电动工具、家用电器和吸尘器上获得了十分广泛的应用。但由于转速高、电流大,它所产生的谐波电流对环境的影响越来越严重,研究其控制方法具有重要的理论意义与工程价值。本论文对单相串励电动机的谐波问题进行了研究。本文首先分析了单相串励电动机常用的两种调压调速控制方案:移相控制和通断控制。在不同性质负载的电路中,对这两种控制方式进行了详尽的理论分析,并采用傅立叶分解的方法,对其产生的各次谐波进行了计算和分析,用于指导交流调压控制系统的设计。其次,以P89LPC901单片机为核心,设计出了一套交流调压控制系统,通过不同的软件设计,在同一硬件平台下实现了对单相串励电动机的移相控制和通断控制。系统包括控制信号输入电路、同步检测电路、电源电路以及晶闸管驱动电路。通过调节滑动变阻器,控制输出双向晶闸管的导通,实现了对电机转速的控制。针对理论分析的结论,在MATLAB/SIMULINK环境下,建立了交流调压电路的仿真模型。通过仿真,验证了理论推导的正确性。最后,对仿真的结果进行了相关的实验对比。本文的工作有助于降低单相串励电动机的谐波电流。