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基于单片机的单相电动机调速法及其实现

发布时间:2008-02-29 关键字: 及其 实现 动机 基于 转速 代码 控制 周期 单相电 电源

  晶闸管的代码(t1t0)=(接通档次位b4b3)+控制位(c)

  这里晶闸管的代码t1t0={00B,01B,10B,11B},其中00B表示不接通,01B表示晶闸管TL,10B表示晶闸管TM,11B表示晶闸管TH。晶闸管代码算出之后即可根据晶闸管代码与控制信号的逻辑关系获得相应的控制信号,输出相对应的信号,对电动机转速进行控制。晶闸管代码与输出控制信号的逻辑关系为:

  根据上述控制算法,我们编写控制程序,实验证实上述方法可以调节三速单相电动机转速,使仅有三档转速的电动机具备二十四档转速的调速能力,但这个方法有一些缺点,主要是:

  1)电动机的转矩是脉动的,使电动机的机械噪声增大,必须采取良好的润滑和防止转子轴向运动的措施减少噪声。为了在调速周期内电动机的转矩较为平滑,减少脉动,可采用改进的控制位波形如图3所示,在接通比例不变的前提下,平均分布接通控制位,减少电动机转矩的脉动程度,从而减低电动机的噪声。

  2)低速档接通比例较低时,电风扇的风叶出现蠕行,不能正常送风,必须限制最小转速代码。可去掉低速档转速代码中最低接通比例的四个代码,保留转速较高的二十档转速

  实验证实,采用改进的控制位波形和限制最小转速代码之后,三速单相电动机在风扇应用中取得较好的调速和节能效果。三速单相电动机开关调速的实验测试结果如下:

  本试验电动机所带的负载为风扇,有关技术数据如下:

  额定电压:220V±10%,额定频率:50Hz,风叶直径:300mm,

  转速:高-1150 r/min 中-900 r/min 低-600r/min。

  3 结束语

  在家用电风扇控制电路中,采用晶闸管分时接通的方法,可以使仅有高、中、低三档转速的单相电动机具有二十档转速的调速能力,这种方法无需增加较多的硬件,仅在控制程序中采用新的调速算法,即可达到提高风扇风速档次的目的,同时,电风扇的功率在调速时能随着转速下降而减少,使风扇具有良好的节能效果。这种方法的主要缺点是:

  1)电动机的转矩是脉动的,使电风扇的机械噪声增大。

  2)低速档接通比例较低时,电风扇的风叶出现蠕行,不能正常送风。

  对1)个问题,采用改进的控制位波形数据,在接通比例不变的前提下,平均分布接通控制位,减少电动机转矩的脉动程度,同时,采取良好的润滑和防止转子轴向运动的措施,减低电动机的噪声。对2)个问题,采用限制最小转速代码即可防止电风扇在低速运行时风叶蠕行,不能送风。实验证实,采用改进的控制位波形和限制最小转速代码之后,三速单相电动机在风扇应用中取得较好的调速效果和节能效果。


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