单相异步电机调速控制电路设计方案
基于SG3525A的单相异步电动机变频调速电路
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定 内 还 一 ＰＭ ： ｆ 。 部 有 个Ｗ 比 』
变 时 三 波 入电 ： ２ 化 ， 角 和输 压
出 脉 宽 发 生 变 化 ，从 而 实 现 脉 宽调 制 （ Ｗ Ｍ ） 其调 制原 Ｐ 。 ： ：
较 当９ 器， 脚输入电 压发生 ： ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼ ／ ＼
荡器 电路 。
基 准 电压 源 精 度 高 ； 实 现 外 同 步 ； 需 电源端 ；６脚 ： 内部基 准 电源 输 出 端 。 Ｓ Ｗ Ｍ 调 制。图 ５是 图 １中的正 弦波振 可 仅 １ Ｐ 图 中 ， Ｌ ０ ８是 函数 发 生 器 专 用 电 Ｉ ８３ Ｃ ．． ．… ． … ． ． … ． ． … ． ． ．
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简 易电路集锦 ・
基于 ＳＧ ３ ５ ２ ５Ａ 的单相异步 电动机 变频调速电路
汪 世 文
单 相 异 步 电 动 机 的 变 频 调 速 因 为 其 器 、 荡器 、 Ｗ Ｍ 比较 器 、 发 器 、 出 电 极 性 调 制 之 分 ， 电路 采 用 的 是单 极 性 调 振 Ｐ 触 输 本
要 一 个 电容 就 可 以实 现 软 启 动 ： 有 欠 压 Ｓ ３ ２ ＡＳ Ｗ Ｍ 电路 如 图 ２所 示 。 具 Ｇ ５ ５ Ｐ 封 锁 功 能 ；输 出 级 被 设 计 成 图腾 柱 输 出 ； Ｓ ３ ２ Ａ 的 内 部 振 荡 器 为 一 个 三 角 Ｇ ５５ ．… ．
宽按 正弦规 律变 化的脉 冲 ，完成 单极 性
有 广 泛 的应 用 范 围 ， 直 是人 们 特 别 关 心 路 等 组成 ， 用 １ 一 采 ６脚 ＤＩ 装 。其 引脚 功 制 。 其调 制原 理 用 图 ４说 明。 Ｐ封 的 问题 。单相 异步 电动 机 变 频调 速 专 用 的 能 及 特 点 如 下 ： 图 中 正 弦 波 为 调 制 波 ，三 角 波 为 载 集 成 电路 由于 价 格 等 问题 一 直 不 能 普 及 。 １脚 ：误差放大器反相输入 ； ２脚 ： 误 波 ， 如果正弦波加在 Ｐ Ｍ 比较器 的同相 Ｗ 所 以 ， 究 一 种 采 用 通 用 廉 价 集成 电路 的 差放大器 同相输入 ； 研 变 频调 速 装 置 是 很 有 必 要 的 。这 里 介 绍 一 如 图 １所 示 。
单相电动机调速方法及其实现
单相电动机调速方法及其实现单相电动机是指只有一个磁场的电动机，是目前家庭和小型工业中最常用的电动机之一、然而，由于其只有一个磁场，所以通常无法实现直接调速，需要采用其他方法来实现调速。
本文将介绍几种常见的单相电动机调速方法及其实现。
1.变压器调速法变压器调速法是通过改变电源电压来控制单相电动机的转速。
通过改变电压，可以改变电机的电流和磁通量，从而实现调速的目的。
变压器调速法主要有自耦变压器调速和多绕组变压器调速两种方式。
自耦变压器调速是指在电源与电机之间添加一个自耦变压器来改变电压大小。
通过调节自耦变压器的输出电压，可以改变电机的转速。
多绕组变压器调速则是通过在电机中添加多个绕组，通过切换绕组来改变电机的电压，从而实现调速。
2.频率变换调速法频率变换调速法是通过改变电源的频率来控制单相电动机的转速。
由于单相电源的频率通常是固定的50Hz或60Hz，所以需要通过频率变换装置来改变电源的输出频率。
常见的频率变换装置有变频器和变频电源等。
通过调节变频器或变频电源的输出频率，可以改变电机的转速。
3.电阻调速法电阻调速法是通过在电机电路中增加电阻来控制单相电动机的转速。
在电机的回路中串接一个可调电阻，通过改变电阻的大小来改变电机的转速。
电阻的增加会降低电源电压，减小电机的转矩和速度。
电阻调速法简单易行，但效率较低，一般不用于大功率的电机。
4.变压器短路调速法变压器短路调速法是通过在电机的输入端添加一个短路装置来控制单相电动机的转速。
短路装置类似于一个可调电阻，通过改变短路装置的电阻大小，可以改变电机的转速。
变压器短路调速法与电阻调速法相似，但其原理更加复杂。
综上所述，单相电动机的调速方法有变压器调速法、频率变换调速法、电阻调速法和变压器短路调速法等。
不同的方法适用于不同的场景和要求，选择合适的调速方法可以实现对单相电动机的有效控制和调节。
(完整版)异步电动机变频调速系统..
《自动控制元件及线路》课程实习报告异步电动机变频调速系统1.4.1 系统原理框图及各部分简介本文设计的交直交变频器由以下几部分组成，如图1.1所示。
图1.1 系统原理框图系统各组成部分简介：供电电源：电源部分因变频器输出功率的大小不同而异，小功率的多用单相220V，中大功率的采用三相380V电源。
因为本设计中采用中等容量的电动机，所以采用三相380V电源。
整流电路：整流部分将交流电变为脉动的直流电，必须加以滤波。
在本设计中采用三相不可控整流。
它可以使电网的功率因数接近1。
滤波电路：因在本设计中采用电压型变频器，所以采用电容滤波，中间的电容除了起滤波作用外，还在整流电路与逆变电路间起到去耦作用，消除干扰。
逆变电路：逆变部分将直流电逆变成我们需要的交流电。
在设计中采用三相桥逆变，开关器件选用全控型开关管IGBT。
电流电压检测：一般在中间直流端采集信号，作为过压，欠压，过流保护信号。
控制电路：采用8051单片机和SPWM波生成芯片SA4828，控制电路的主要功能是接受各种设定信息和指令，根据这些指令和设定信息形成驱动逆变器工作的信号。
这些信号经过光电隔离后去驱动开关管的关断。
1.4.2 变频器主电路方案的选定变频器最早的形式是用旋转发电机组作为可变频率电源，供给交流电动机。
随着电力半导体器件的发展，静止式的变频电源成为了变频器的主要形式。
静止式变频器从变换环节分为两大类：交-直-交变频器和交-交变频器。
1.交-交型变频器：它的功能是把一种频率的交流电直接变换成另一种频率可调电压的交流电（转换前后的相数相同），又称直接式变频器。
由于中间不经过直流环节，不需换流，故效率很高。
因而多用于低速大功率系统中，如回转窑、轧钢机等。
但这种控制方式决定了最高输出频率只能达到电源频率的1/3～1/2,所以不能高速运行。
2.交-直-交型变频器：交-直-交变频器是先把工频交流通过整流器变成直流，然后再直流变换成频率电压可调的交流，又称间接变频器，交-直-交变频器是目前广泛应用的通用变频器。
基于Matlab的单相异步电机调速系统仿真设计
干扰后达到稳定所需时间缩短。
启动转速加快 , 转速达到最大速度的时间在缩 短, 在受到阶跃信号的影响时 , 抗干扰能力在减弱, 恢复稳态所需的时间增加。
2010 年第 5 期
工业仪表与自动化装置
53
根据上述的参数改变结果分析, 当 P ID 控制器 在 Kp = 2 、 K i = 20 、 Kd = 0 . 1时 , 调速处于较佳的状态 下 , 性能较好。
低碳经济信息摘编:
陕西省被列入全国低碳试点省
近日, 国家发改委下发 !关于开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知 ∀ ( 发改气候 [ 2010] ) 1587 号 ), 全国 5 省 8市列入试点范围 , 陕西成为试点省之一。其他列入试点的省市还有广东、 辽宁、 湖北、 云南 4 个省 和天津、 重庆、 深圳、 厦门、 杭州、 南昌、 贵阳、 保定 8 个市。 根据发改委通知 , 低碳试点省区和城市, 要将应对气候变化工作全面纳入本地区 # 十二五 ∃规划, 研究制 定低碳试点省区和城市的发展规划。 低碳试点省区和城市要结合本地产业特点和发展战略 , 加快低碳技术创新, 推进低碳技术研发、 示范和 产业化 , 改造提升传统产业 , 培育壮大节能环保、 新能源等战略性新兴产业。 低碳试点省区和城市要承担的具体任务: 编制低碳发展规则、 制定支持低碳绿色发展的配套政策、 加快 建立以低碳排放为特征的产业体系、 建立温室气体排放数据统计和管理体系、 积极倡导低碳绿色生活方式和 消费模式。低碳试点省区和城市还应发挥应对气候变化与节能环保、 新能源发展、 生态建设等方面的协同效 应 , 探索有利于节能减排和低碳产业发展的体制机制。密切跟踪低碳领域技术进步最新进展, 推动技术引进 消化吸收再创新或与国外的联合研发。
化电动机的性能有很大的辅助作用。
单相电机调速办法及原理
单相电机调速办法及原理作为单相异步电动机其调速办法有三种：（1）变极调速；（2）降压调速；（3）抽头调速。
变极调速（简介）在单相电机中，有倍极调速和非倍极调速之分。
倍极调速电机通常定子上只需一套绕组，用改动绕组端部联接办法获得纷歧样的极对数以抵达调整旋转磁场的转速。
在极数比照大的变极调速中，定子槽中安放两套纷歧样极数的独立绕组，实习上恰当于两台纷歧样极数的单速电机的组合，其原理和功用与通常单相异步电机相同降压调速降压调速办法很多，如串联电抗器（吊扇）、串联电容、自耦变压器和串连可控硅调压调速。
空调中最常用的调压调速是可控硅（塑封）调压调速。
可控硅调速是改动可控硅导通角的办法，改动电动机端电压的波形，然后改动了电动机的端电压的有用值。
可控硅导通角α1=180°时，电机端电压为额外值，α1＜180°时电压波形如下图实线有些，电机端电压有用值小于额外值，α1越小，电压越低，如下图：塑封PG电机便是可控硅降压调速。
关于塑封PG电机，其绕组作业原理与抽头电机一同，但纷歧样的本地在于塑封PG电机的输入电压不是直接接到电源上的，而是经过电控的输出端施加电压于电机上的，其电控的输出电压是可调度的。
其电气原理图见图3，调速是运用电机输出转矩与电机输入电压成近似一次联络，经过改动电机输入电压来改动电机的输出转矩，起到调度电机转速的效果，其原理如下图示：该构造是在电机的轴上装有一个磁环，它通常有6极磁环及2极磁环2种。
当电机转子旋转一圈时，磁环也旋转一圈，磁环与PG 板中的霍尔元件相感应，6极磁环会在PG板的OUTPUT（白）脚中输出3个脉冲，2极磁环会输出1个脉冲，这么依据输出脉冲的数量就能够知道电机的转速。
在电控中设定有预订的转速值，将它与从PG块中采样获得的转速值比照照，当转速偏低时，则跋涉电控的输出电压（可控硅导通角变大），当转速偏高时，则下降电控的输出电压（可控硅导通角变小），这么经过PG信号的反响调度电控输出电压就完毕了对电机的滑润调速。
单相异步电动机的调速方法
单相异步电动机的调速方法一、前言单相异步电动机是一种常见的电动机，广泛应用于家庭和工业领域。
在实际应用中，需要对单相异步电动机进行调速，以满足不同的工作要求。
本文将介绍单相异步电动机的调速方法。
二、调速原理单相异步电动机的转速与输入电压成正比，因此通过改变输入电压来实现调速。
常见的调速方法有以下几种：1. 串联型调压器控制法该方法是通过串联型调压器来改变输入电压大小，从而实现调速。
具体操作为：将串联型调压器连接到单相异步电动机的输入端，通过改变串联型调压器的输出电压来改变单相异步电动机的输入电压大小，从而实现调速。
2. 变频器控制法该方法是通过变频器来改变输入电压频率和大小，从而实现调速。
具体操作为：将变频器连接到单相异步电动机的输入端，通过改变变频器输出信号的频率和大小来改变单相异步电动机的输入信号，从而实现调速。
3. 降压启动控制法该方法是通过降低启动时刻的输入电压来减小起始转矩，从而实现调速。
具体操作为：将降压启动器连接到单相异步电动机的输入端，通过降低启动时刻的输入电压来减小起始转矩，从而实现调速。
三、调速步骤1. 确定调速方法在进行单相异步电动机的调速之前，需要确定使用哪种调速方法。
根据不同的工作要求和实际情况，选择合适的调速方法。
2. 连接电路根据所选用的调速方法，将相应的设备连接到单相异步电动机的输入端。
3. 调整参数根据实际情况和工作要求，对所选用的设备进行参数设置和调整。
4. 测试运行在进行正式工作之前，需要进行测试运行，检查设备是否正常工作，并根据测试结果进行必要的微调。
5. 正式运行在测试运行成功后，可以开始正式运行单相异步电动机，并根据需要进行必要的监控和维护。
四、注意事项1. 在进行单相异步电动机的调速之前，需要了解其结构和工作原理，并遵循相关安全规定和操作规程。
2. 在选择调速方法时，需要考虑实际情况和工作要求，并选择合适的调速方法。
3. 在连接电路和调整参数时，需要仔细检查设备和电路连接是否正确，并根据实际情况进行必要的参数设置和调整。
基于电路原理的单相交流异步电动机调压调速器特性分析
基于电路原理的单相交流异步电动机调压调速器特性分析单相异步电动机，因其结构装简单，经济性能好，坚固耐用，维护量少，适宜恶劣环境优点而等到广泛应用。
其各种调压调速器结构简单，操作方便，常用于单相电动机的调速。
利用电路原理分析各种调压调速器工作原理与电气特性，有利于单相异步电动机调速器的选择与使用。
标签：调速器；特性分析；选用单相异步电动机，因其结构装简单，经济性能好，坚固耐用，维护量少，适宜恶劣环境优点。
广泛用于小于1KW或只有单相电源的各种场合。
如家用電器、医疗设备、电动工具等领域。
但存在启动转矩小，启动电流大等缺点。
单相异步电动机常用调速方法有变极调速、抽头调速和调压调速等。
单相异步电动机负荷通常负载转矩不是恒数，而是随转速增加而增大。
即M∝n2（a>1）。
通过调节单相异步电动机电源电压，从而改变电动机输出转矩，进而改变电动机转速。
但该方法改变了电动机的转差率和转矩特性，稳速性能差，调速范围为电动机额定转速的70%～100%。
单相异步电动机调压调速的方法，可用串联电阻降压，电抗器和自耦变压器降压，串联电容降压，晶闸管相位控制降压等方法实现。
1.串联电阻分压调速电路特性由电路理论可知，电路阻抗Z=R+jX，当X>0时，电路性质为感性电路，单相异步电动机为感性负载。
功率因素cosФ=R/|Z|较低。
当交流电路功率因素低时，电路线压降损失和功率损失较大；同时，电源利用效率也较低。
如使用串联电阻分压调节单相异步电动机转速时，利用串联电阻分压原理，改变电动机运行绕组上工作电压，达到调压调速的功能。
串入调速器电阻时，单相异步电动机运行绕组上工作电压会降低，电动机转速降低。
但电路电阻分量会增大，电路功率因素会提高。
由于电阻同时也是耗能元件，导致电路能耗增加。
所以，电阻串联分压调速，虽然电路简单，电路成本低，但是却并不常用。
2.串联电抗器分压调速电路特性传统电抗器结构是由电感线圈和铁芯组成，电感线圈有抽头。
任务七单相异步电动机的调速
二、绕组内部抽头调速 ⒈调速电路 如图3-24所示
⒉调速原理 电动机定子铁心嵌放有工作绕组LZ、起动绕组LF 和中间绕组LL，通过开关改变中间绕组与工作绕 组及起动绕组的接法，从而改变电动机内部气隙 磁场的大小，使电动机的输出转矩也随之改变， 在一定的负载转矩下，电动机的转速也会改变。 ⒊调速特点 这种调速方法不需电抗器，材料省、耗电少，但 绕组嵌线和接线复杂，电动机和调速开关接线较 多，且是有级调速。
Байду номын сангаас
三、晶闸管调速 ⒈调速电路 如图3-25所示。
⒉调速原理 利用改变晶闸管的导通角，来改变加在单相异步 电动机上的交流电电压，从而调节电动机的转速。 ⒊调速特点 这种调速方法可以做到无级调速，节能效果好； 但会产生一些电磁干扰，大量用于风扇调速。
任务七 单相异步电动机的调速 单相异步电动机和三相异步电动机一样：恒转矩 负载的转速调节是比较困难的。在风机型负载情 况下，一般有以下方法： 一、串电抗器调速 ⒈调速电路 如图3-23所示。
⒉调速原理 将电抗器与电动机定子绕组串联，利用电抗器上 产生的电压，使加到电动机定子绕组上的电压下 降，从而将电动机转速由额定转速往下调。 ⒊调速特点 这种调速方法简单，操作方便，但只能有级调速， 且电抗器上消耗电能，目前已基本不再使用。
单相电动机的调速方法及其实现的原理图
单相电动机的调速方法及其实现的原理图摘要：三相交流异步电动机振动时会造成所拖动机械的损坏，影响四周设备的正常工作，发出很大的噪声。
机械方面主要存在地脚紧固不牢，基础台面倾斜，不平；轴承损坏，转轴弯曲变形，电动机轴线中心与其所拖动机械轴线中心不。
本文介绍单相电动机中采用分时接通的方法提高电动机的转速档次，使电动机具有二十档转速的调速能力和更好的节能效果，这种方法无需增加较多的硬件，仅在控制器中采用新的调速程序，即可达到提高风扇风速档次和节能的目的。
单相电动机的调速和单相电动单片机的机形结构简单，成本较低，控制方便，它使电风扇具备高、中、低三档转速，提高了电风扇的供风质量，因此，这种单相电动机在家用电风扇得到广泛的应用。
但是，单相电动机当需要进一步提高电风扇的质量和品位时，仅具有三档转速的单相电动机就不能满足电风扇的要求，必须提高单相电动机的调速能力。
我们使用无触点开关分时接通的方法，在硬件电路基本不变的条件下，使三速单相电动机具有二十档转速的调速能力。
单相电动机开关调速的原理单相电动机调速电路如图1所示，L、M、H分别为单相电动机的低速抽头、中速抽头和高速抽头，单相电动机采用电容运行方式，三个抽头与电源的连接由三个双向晶闸管TL、TM、TH 来控制，当TL导通时电动机的低速抽头与电源连接，电动机低速运转，同样，TM导通时电动机中速运转，TH导通时电动机高速运转。
我们采用分时接通L、M、H的方法，可以调节电动机的转速，使三速单相电动机获得多于三档转速的变速能力。
单相电动机设的电源频率为50HZ，其周期为0.02S，取调速周期TS=8T（T为电源周期），低速调速时，调速周期内不接通任何一个晶闸管，则电动机的转速0，调速周期内全接通晶闸管TL，则电动机低速运转，但如果在8个电源周期内，N个周期接通晶闸管TL（0≤N≤8），其他时间不接通，那么，在电动机的低速下可获得8档更低的转速。
同样，中速调速时，调速周期内全接通晶闸管TL，则电动机低速运转，全接通晶闸管TM，则电动机中速运转，如果在8个电源周期内N个周期接通晶闸管TM，（8-N）个周期接通TL，那么在电动机的低速和中速之间可获得8档转速。
《常用电机控制及调速技术(第3版)》教学讲义 教案项目4
二、实践操作
技能训练：串联电抗器控制电路安装；晶闸管调速电路的安装调试技术
1、训练目标
2、训练设备器材准备
3、训练步骤
读图分析；
电器元件安装；
电气控制电路连接安装；
通电试验、调试排故
4、评分标准
强调：安全、安装工艺要求
三、学生安装；老师巡察；老师指导；完成后通电试验并记录成绩；师生交流，学生答疑；教师总结
提出问题、分析问题、解决问题的能力
技能
1、单相电动机分相启动双向控制电路安装技术；2、调试能力
教学方法
任务驱动法
教 学 过 程
时间
教学内容
教师活动
学生活动
教具使用
40分钟
10分钟
40分钟
一、相关知识
1、单相电动机结构原理：
2、分类与启动方法：
分相式异步电动机；
罩极式异步电动机；
反转控制
二、实践操作
技能训练：单相电动机分相启动双向控制电路安装技术
1、训练目标
2、训练设备器材准备
3、训练步骤
读图分析；
电器元件安装；
电气控制电路连接安装；
通电试验、调试排故
4、评分标准
强调：安全、安装工艺要求
三、学生安装；老师巡察；老师指导；完成后通电试验并记录成绩；师生交流，学生答疑；教师总结
点名
教师介绍
原理介绍
布置作业பைடு நூலகம்
分发教学用具等
教师示范
巡回指导各小组的实施过程，注意安全操作指导。
任务目标
分析
知识
1、调速原理2、调速方法
情感
二人小组共同完成
提出问题、分析问题、解决问题的能力
基于M051的单相交流异步电机调速控制系统设计
否将 ＋ 电压 调节 正 常 ，若 不 能 调整 正 常 Ｂ 就 应 该 对 稳 压 电 路进 行 检 查 。但 稳 压 电
开关 电源 的检修 工 作结 束 。 对 于 开 关 电源 这 部 分 的检 修 ，只 要
的 ， 都 要 换 掉 ， 电 解 电容 有 问题 ， 会 产
３ 硬件 电路设 计 ． 电源 ， Ｍ ５ 单 片 机 利 用 其 自 带 的 高 精 度 ０１ 硬 件 选 用 Ｍ ５ 为 主 控 芯 片 ， 硬 件 电 ０１ 移 植 性 较 差 。 为 克 服 上 述 缺 点 ， 我 们 研 Ａ 转 换 器 ， 可 以采 集 到 系 统 中 预 置 模 块 路 主 要 完 成 过 零 检 测 、 控 制 门控 电路 及 Ｄ 制 了一 种 基 于 Ｍ ５ 芯 片 的 单 相 异 步 电机 旋 转 电位 器 所 设 定 的转 速 Ｖ ｅ 和 反 馈 模 显示 输 出 。 ０１ ｓｔ 块 测得 的 当 前 转 速 Ｖ ｏ 。 运 行 在 Ｍ ５ 上 ｎｗ ０１ ３ １过 零检 测 电路 ．
路 原 理 图如 图３ 所示 ３ ３ 显示 输 出控 制 电路 ．
输 出模 块 主 要 是 根 据 主 控 模 块 发 出
的 信 号 控 制 各 个 继 电器 、可 控 硅 的 通 断 及 数 码 显 示 系 统 ， 从 而 驱 动 被 控 电机 ，
图２ 电 路 原 理 图
图４ 电路 图
以功率调节取代常用的电压调节 ，通过控制可控硅的通断比来调节电动机输出功率，进而达 到调速 目的。 【 关键词】Ｍ ５ ；交流调速 ；可控硅 ０１
］
一
＝
１ 引言
调速 控 制器 。
目 前 交 流 电 机 调 速 技 术 的 研 究 取 得 了极 大 的 发 展 ，变 频 器 的成 功 研 制 ，
基于M051的单相交流异步电机调速控制系统设计
基于M051的单相交流异步电机调速控制系统设计作者：牛宗超徐森来源：《电子世界》2012年第19期【摘要】设计了以M051单片机为核心的高效的单相交流异步电机调速控制系统，对电机的调速方法和控制电路进行了分析和设计。
采用先进的过零调功的方式，以功率调节取代常用的电压调节，通过控制可控硅的通断比来调节电动机输出功率，进而达到调速目的。
【关键词】M051；交流调速；可控硅1.引言目前交流电机调速技术的研究取得了极大的发展，变频器的成功研制，使交流电机调速技术迅速发展，其通过改变供电电源的频率来调节异步电动机的转速，该方式可获得较大调速范围和很好的调速平滑性，但成本高，控制系统复杂。
另外，也可采用可控硅移相调压调速，但此类控制器的元器件数量较多，成本较高，功能扩展性较差，程序移植性较差。
为克服上述缺点，我们研制了一种基于M051芯片的单相异步电机调速控制器。
2.系统方案设计原理系统开发选用了芯唐公司的M051单片机，该控制器包括：核心模块、电源模块、预置模块、反馈模块、控制模块和显示模块。
图1为其结构示意框图。
系统的工作原理是：整个调速系统是基于MO51单片机的PID算法控制的速度反馈稳定系统。
电源模块提供M051芯片电源，MO51单片机利用其自带的高精度AD转换器，可以采集到系统中预置模块旋转电位器所设定的转速Vset和反馈模块测得的当前转速Vnow。
运行在MO51上的PID软件算法通过计算设定速度Vset和当前速度Vnow的差值，得出控制信号给控制模块，控制可控硅导通的时间T，T越大电机的定子线圈上得到的电压越高，相应的转速越高；T越小电机的定子线圈上得到的电压越低，相应的转速越低。
不断调整可控硅导通时间T 使得电机的当前转速Vnow不断跟随设定Vset，直到Vnow和Vset之间的误差充分小被我们所接受，系统即达到稳定调速的目的。
MO51单片机同时输出采集到的转速信号提供给显示模块。
3.硬件电路设计硬件选用M051为主控芯片，硬件电路主要完成过零检测、控制门控电路及显示输出。
单项异步电动机接线图(分析“调速”文档)共6张PPT
1．结构
单相异步电动机在结构上与三相笼形异步电动机类似，转子 绕组也为一笼形转子。定子上有一个单相工作绕组和一个启动绕 组，为了能产生旋转磁场，在启动绕组中还串联了一个电容器， 其结构如图5.1所示。
图5.5 串电抗器调速接线图
（2）抽头法调速
如果将电抗器和电机结合在一起，在电动机定子铁心上嵌入一个中间绕组(或称调速绕组)， 通过调速开关改变电动机气隙磁场的大小及椭圆度，可达到调速的目的。根据中间绕组与工作绕 组和启动绕组的接线不同，常用的有T形接法和L形接法，如图5.6所示。
抽头法调速与串电抗器调速相比较，抽头法调速时用料省，耗电少，但是绕组嵌线和接线比 较复杂。
图5.1 单相异步电动机结构图
2．工作原理
为了能产生旋转磁场，利用启动绕组中串联电容实现分相，其接线原理
如图5.2（a）所示。只要合理选择参数便能使工作绕组中的电流 与启动绕组
中的电流 示。
相i A位相差90°，如图5.2（b）所示i B ，分相后两相电波形如图5.3所
设
则
iAiAm sint
iBiBs mi n t(9)0
（3）晶闸管调速
利用改变晶闸管的导通角，来实现加在单相异步电动机上的交流电压的大小 ，从而达到调节电动机转速的目的，这种方法能实现无级调速，缺点是会产生一 些电磁干扰。目前常用于吊式风扇的调速上。
（a）T形接法
（b）L形接法
图5.6 抽头法调速接线图
图5.2 电容分相单相电动机接线图及相量图
图5.3 两相电流波形图
如同分析三相绕组旋转磁场一样，将正交的两相交流电流通入在 空间位置上互差90°的两相绕组中，同样能产生旋转磁场，如图5.4 所示。
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设计时间：2010年12月30日
单相异步电机调速控制电路设计
（兼单相负载调功电路）
一、设计任务与要求
(1).设计一种将双极性信号变为单极性信号的电路，该电路通过使用双向可控硅调压实现电动机调速；
(2).斩波系数180—90，连续可调；
(3).平均电压调整范围220V—120V，连续可调。
二、设计方案与论证
220V交流电通过电压器、整流器、双电压比较器形成电流触发脉冲，通过对晶闸管导通教的控制，调节电动机转速。
（1）、将220V电压全波整流整流成峰值电压为7.5V。
整流电路如下图：
整流电路
整流管输出后：
（2）、过零检测：放大管具有半波整功能，找准基准点，才能正确判断导通角大小
过零检测电路
（3）、触发脉冲形成与调整
电压比较器1输出：
电压比较器2输出：
电流脉冲：
（4）、高低压隔离
（5）、晶闸管（可控硅）斩波，通过对脉冲触发时间的控制实现斩波过程
三、单元电路设计与计算
（1）、电压比较器LM393
他是双电压比较器集成电路。
该电路的特点如下：
工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源： 2～36V，双电源：±1～±18V；
消耗电流小， ICC=0.8mA；
输入失调电压小， VIO=±2mV；
共模输入电压范围宽， VIC=0～VCC-1.5V；
输出与TTL，DTL，MOS，CMOS 等兼容；
输出可以用开路集电极连接“或”门；
采用双列直插8 脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8 脚塑料封装（SOP8）
方框图与引出端功能
CC
﹢
电压比较器LM393
电压比较器LM393a 基准电压Va=0.5V ，R2=90
，确定R3=10
，代入公式
， 可求出R2=90
电压比较器LM393b 基准电压调电压最大值Vb=3V ，确定Rb=20
，代入公式
，求出
电压比较器LM393a 输出电容充放电时间常数
=R4C1，给定时间常数
=
,由
可确定R4=15
，电位器电阻可调范围为0～20
(2) 光电耦合器TLP525
•达到最高峰时电压(最低)400V。
•触发LED电流:100mA(最大)
•目前阶段的峰值:2Apk (最大)
•隔离电压:2500Vrms(分钟)
•UL认可文件no.E67349
方框图与引出端功能
光电耦合器TPL525
（3）晶闸管
晶闸管是一种大功率的整流元件，它的整流电压可以控制，当供给整流电路的交流电压一定时，输出电压能够均匀调节，它是一个四层三端的半导体器件。
在整流电路中，晶闸管在承受正向电压的时间内，改变触发脉冲的输入时刻，即改变控制角的大小，在负载上可得到不同数值的直流电压，因而控制了输出电压的大小。
晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流，即擎住电流IL 以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
使导通了的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至一个小的数值，即维持电流IH 一下。
其方法有二：
1、减小正向阳极电压至一个数值一下，或加反向阳极电压。
2、增加负载回路中的电阻。
晶闸管
（4）桥式整流器
整流是对二极管半波整流的一种改进。
半波整流利用二极管单向导通特性，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。
桥式整流器利用四个二极管，两两对接。
输入正弦波的正半部分是两只管导通，得到正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。
桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高一倍。
桥式整流的作用就是把交流电转换成直流电，即所谓的AC －DC 变换。
G
桥式整流器四、总原理图及元件清单
（1）总原理图
（2）元件清单
0.47uF
五、安装与调试
电路板上布局电路元件、连线、焊接、调试
（1）为使布局更加合理，应先“简化”电路图，使连县交接地少，或不出线交叉线；
（2）确保所用元件、导线无损坏；
（3）元器件安装遵循布线最简原则，切使低高压有一定隔离；
（4）测试开始时确保万用表、示波器性能连高，电阻元件参数、电容、二极管极性搭配合理；
六、性能测试与分析
用示波器观察各点波形
（1）正弦交流经整流器由双极性变为单极性；
（2）电压比较器A1输出点显示电容C1充放电波形，电压比较器A2输出方形波形；
（3）信号波形经二极管、光电耦合器产生电流脉冲，通过改变电位器阻值大小可调节触发脉冲输入时间；
（4）晶闸管在承受正向电压时间内，改变脉冲输入时间，可改变导致角大小进而改变作用在电动机上的有效电压，实现单相异步调速，改变电位器大小，导通角（斩波系数）在180—60连续可调，有小点呀225—90V连续可调。
七、结论与心得
设计一个能够实现一定功能的电路，需要对课本的知识有一个比较好的掌握。
实际操作和课本上的知识有很大的联系，但又高于课本，一个看似很简单的电路，要动手把它设计出来就困难了，不仅要根据课本的理论知识来找自己设计电路所需要的元器
件，还要通过一定的电路连接来实现电路。
整体性能与理论值虽存有误差，但仍有效的实现了设计目的，各项指标也基本达到。
同时该设计功能同样也可用于调整灯泡亮度、调节光暗程度、控制加热器、风扇转速等。
通过此次课程设计，不但巩固了所学的知识，也使我们把理论与实践从真正意义上结合起来，增强了学习的兴趣，考验了我们借助互联网搜集、查阅相关文献资料和组织材料的综合能力。
八、参考文献
1．（五号，宋体）异步电动机调速的基本原理，网文精粹
2．交流电机变频调速讲座第一讲：异步电动机的变压变频调速原理和稳态特性
上海大学陈伯时
3．三相异步电动机的七种调速方式，百度文库。
4．一种单相异步电动机调速系统。
赵红菊1 ,杨勇1 ,王孝武2
(1. 哈尔滨工程大学,黑龙江哈尔滨,150001 。
2. 哈尔滨市整流设备厂,黑龙江哈尔
滨,150023)
5．Snubberless™，T835H, T850H。
6．TOSHIBA Photocoupler GaAs IRed & Photo−Triac
7．TLP525G,TLP525G−2,TLP525G−4。
TOSHIBA Photocoupler GaAs Ired & Photo−Transistor TLP621,TLP621−2,TLP621−4
8．王正茂. 电机学[M] . 西安:西安交通大学出版社,2000.
9．李德成. 单相异步电动机原理、设计与实验[M] . 北京:
科学出版社,1993.
10．邓星钟. 机电传动控制[M] . 武汉:华中科技大学出版
社,2001.
11．范正翘. 电力传动与自动控制系统[M] . 北京:北京航
空航天大学出版社,2003.
12．董玉红. 机械控制工程基础[M] . 哈尔滨:哈尔滨工业
大学出版社,2003.
13．赵霞,陈永利. 浅谈单相异步电动机的反转[J ] . 电力
电子教案学报,2003 ,25(4) :73 74
14．王岚. 机电接口技术[M] . 北京:中央广播电视大学
出版社,2003.
15．张立勋. 机械电子学[M] . 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,1998.
电子线路课程设计成绩评定表
时间：年月日。