单相异步电机调速控制电路设计
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 。
(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LM4651的单相异步电动机的变频调速电路
Ｄ类 功率放 大器 的工作 原理
如 图 １所示 ， Ｄ类音频功 率放大器 由 两 大 部 分 构成 。 第 一 部 分 是 调 制 电路 ， 包 括 输入正 弦波（ 制波 ） 路 、 角波 （ 调 电 三 载 波 ） 生器 电路 、 发 比较 器 电路 和 整 形 电路
基 于 以上 原 因 ， 明 Ｄ类 功 放 可 以用 温 度 范 围 为 一 ０～＋ ５Ｃ， 最 高 结 温 为 说 ４ ８ｏ 于 变 频调 速 。 由于 变频 调 速 电路 中逆 变 １ Ｏ ， 总静 态 电源 电流 为 ２ ７ 但 ５℃ ３ ｍＡ （ 在脚 桥 的直 流 电源 要 比 Ｄ 类 功 放 Ｈ 桥 的 直 流 １ Ｏ上 电 阻 Ｒ ｌ Ｏ时 ） ５ ｄｙ ＝ ，待 机 电流 （ ｔｙ Ｉ ｂ） ｓ
电源 高 得 多 ， 以 ， 般 的 Ｄ 类 功 放 并 不 为 １ ｍＡ， 率 Ｔ≥８ ％。 所 一 ７ 效 １ ５ 能 用 于 变 频 调 速 ， 在 Ｄ类 功 放 中不 乏前 好 ２ 单相 逆 变 桥 及整 流 电源 电 路 乡接 外 接 单 相 逆 变 桥 及 整 流 电 源 电路 如 等； 第二部分是 Ｈ桥功率放大 电路和滤波 级 控 制和 后 级 Ｈ桥 分 离 的 电路 。比如 美 国 国 家 半 导 体 公 司 的 Ｌ ６ １和 Ｌ ６ ２ 图 ５所 示 。 Ｍ４ ５ Ｍ４ ５ 电路。由于三角波的频率和 幅值都高于正
１ Ｄ类 功率放 大器 的输 出跟 随输 入 电 阻 ）
ｆ 椭斛 』
、 ＜
４ ０ ＋ ｏ ｃ （ｚ， ５ 正 弦 信 号 的频 率 和 幅值 的 变 化 ， 一 点 与 （０ ０ Ｒ ｓ）Ｈ ） 调 节 范 围 为 ７ ～ 这
２ ０ Ｈ ０ ｋ ｚ； 变频调速的输 出与输入的关系相同 ； ｂ开 通 软 启 动 （ 动 延 时 由脚 ２ ） 启 ４上 的 ２ Ｄ 类 功 率 放 大 器 采 用 的 调 制 方 式 ） 外 接 电容 决 定 ） 欠 压 闭 锁 （ 电源 电压 低 和 当 与 变 频 调 速 的 调 制 方 式 都 属 于 正 弦 脉 宽 于 ±１ ． ５ ０ Ｖ时 ， 出关 闭） 输 ； 调制 Ｓ Ｗ Ｍ： Ｐ
单相异步电动机原理和接线图
单相异步电动机原理和接线图在单相异步电动机的主绕组中通入单相正弦沟通电后，将在电动机中产生一个振幅随时间作正弦变化的脉振磁场，也就是说，磁场的位置固定(位于主绕组的轴线)，而磁场的强弱却按正弦规律变化。
假如只接通单相异步电动机的主绕组的电源，电动机不能转动。
但如能加一个力预先推动转子朝任意方向旋转起来，则将主绕组接通电流后，电动机即可朝该方向旋转，即使去掉了外力，电动机仍能连续旋转，并能带动肯定的机械负载。
单相异步电动机为什么会有这样的特征呢?下面用双旋转磁场理论来解释。
双旋转磁场理论认为：脉振磁场是由两个幅值大小相等(等于脉振磁动势幅值的1/2)、同步转速相同(当电源频率为f、电动机对数为p时，旋转磁场的同步转速n1=60f/p)，但旋转方向相反的两个旋转磁场合成的.其中与转子旋转方向相同的磁场称为正向(或正序)旋转磁场，与转子旋转方向相反的磁场称为逆向(或负序)旋转磁场：单相异步电动机的电磁转矩是由这两个旋转磁场所产生的电磁转矩合成的。
电动机静止时,由于两个旋转磁场的磁感应强度大小相等、转向相反，因此它们与转子的相对速度大小相等、方向相反，所以在转子绕组中感应产生的电动势和电流大小相等、方向相反,它们分别产生的电磁转矩也大小相等、方向相反，相互抵消，于是合成转矩等于零。
单相异步电动机不能够自行起动。
假如借助外力，沿某一方向推动转子一下，单相异步电动机就会沿着这个方向转动起来，这是为什么呢?由于与电动机转子旋转方向相同的正向旋转磁场对转子的作用与三相异步电动机旋转磁场对转子的作用一样。
在外力作用下，转子与正向旋转磁场的相对速度小，而与逆向旋转磁场的相对速度大。
由于两个相对速度不等，因此两个电磁转矩也不相等，正向电磁转矩大于反向电磁转矩，合成转矩木等于零。
在这个合成转矩的作用下，转子就顺着初始推动的方向转动下去。
为了使单相异步电动机能够自行起动，必需设法使单相异步电动机在起动时形成一个旋转磁场。
东川交流单相异步电机调速器使用说明书
东川交流单相异步电机调速器使用说明书目录L产品概述 (1)2.主要技术参数 (1)3.外形尺寸 (1)4.接线图 (2)5.使用方法 (3)6.维护及注意事项 (3)交流单相异步电机调速器1.产品概述系列交流单相异步电动机电子无级调速器主要用于控制单相交流感应电机,采用最新的电子控制技术制造而成。
具有体积小、精度高、调速范围宽、耗能低、寿命长、使用方便等优点。
为了正确安装和操作本调速器，请在装机使用前详细阅读使用说明书，并妥善保存。
2.主要技术参数调速器重量是0.5KG 3.外形尺寸调速器的外型和安装尺寸如图所示:安装孔 电源灯调速旋钮开关安装孔—安装孔一电源灯 —调速旋钮L开关SPEXX ≡IUMT老款新款图1(a)外形图图2注：调速器的安装只须在安装处按开孔尺寸开一孔后，把调速器塞入孔内，再用两枚螺丝钉紧固（螺钉旋紧即可，切勿过紧，以免损坏机壳）。
4 .接线图型接线图两黄线为电机反馈给调速器的测速信号线。
图3接线图改变短接线K 端位置，可改变电机转向。
接2（CW ）为顺时针方向，接3（CCW ）为逆时针方向。
电缆引线中红白蓝三线为接电机绕组的引出线，调换红白两线的接线位置,则电机转向相反。
两黄线为电机反馈给调速器的测速信号线,绿线接地。
5 .使用方法1）请按接线图正确接线。
2）使用时•，请先将调速旋钮逆时针调到“0”，以避免产生瞬时大电流，造成调速器损坏。
3）将开关置于“I”位置时，顺时针调节调速旋钮，电机加速；逆时针调节调 速旋钮，电机减速。
开关置于“O”位置时，电机处于停止状态。
短接线电缆引线接电机O —QCN QCCN°THINPUT 220VAC白4）欲变换电机运转方向，务必先拔下电源插头，再按接线图所示调整接线。
5）若电机转矩或转速不符合要求，请调整调速器侧面的调速幅度调整器：若出现控制器调速范围过窄,应逆时针调节控制器左侧的调速幅度调整器；若出现控制器调速范围过宽，则应顺时针调节控制器左侧的调速幅度调整器。
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。
单相异步电动机的调速
三、晶闸管调速
(一)调速电路
(二)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压，从而调 节电动机的转速。 (三)调速特点 这种调速方法可以做到无级调速，节能效果好；但会产生一些电池干扰，大量用 于风扇调速。
二、抽头法调速
(一)调速电路
(二)调速原理 电动机定子绕组嵌放有工作绕组LZ、启动绕组LF和中间绕组LL，通过开关改变 中间绕组与工作绕组及启动绕组的接法，从而改变电动机内部气隙磁场大小，使 电动机输出转矩也随之改变，在一定的负载转矩下，电动机的转速也会变化。 (三)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 调速开关接步电动机的调速
全国职业教育数字化资源共建共享
单相异步电动机的调速方法主要有变频调速、晶闸管调速、串电抗器调 速和抽头法调速等。变频调速设备复杂、成本高、很少采用。目前较多采用 的方法有串电抗器调速、抽头法调速和晶闸管调速。
一、串电抗器调速
(一)调速电路
(二)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 绕组的电压下降，从而将电动机转速由额定转速往下调。 (三)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。
单相异步电动机的反转和调速
单相异步电动机
4.定子绕组抽头调速
定子绕组抽头调速是在单相异步电动机定子铁
心上再嵌放一个中间绕组LL (又称调速绕组)，通过
调速开关改变调速绕组与启动绕组LF及工作绕组 LZ的接线方法，从而达到改变电动机内部旋转磁场
L形接法
的强弱，实现调速。
为了节约材料、降低成本，可把调速绕组与定
单相异步电动机
§单相异步电动机的反转和调速
一、单相异步电动机的反转 1. 改变绕组与电源的接线 改变绕组与电源的接线即把工作绕组或启动绕组
中的一组首端和末端与电源的接线对调。这种方法一 般用于不需要频繁反转的场合。
2. 改变电容器的接法 单相异步电动机通过改变电容的接法来改变旋转 方向，这种方法电路比较简单，适用于需要频繁正 反转的场合。
子绕组做成一体。这种调速方法有L形接线法和T
形接线法两种。
这种调速方法的优点是不需要电抗器、节省材
T形接法
绕组抽头法调速电路图
料、耗电少。缺点是绕组嵌线和接线比较复杂，电
动机与调速开关接线较多。
单相异步电动机
5.双向晶闸管调速 单相异步电动机还可采用双向晶闸管 实现无级调速。通过改变电位器R1阻值， 来改变双向晶闸管触发脉冲的控制角(也 就改变了双向晶闸管的导通角)，使加到 电动机定子绕组两端的电压发生变化，达 到电动机调速的目的 。 这种调速方法可以实现无级调速，控 制简单，效率较高。缺点是电压波形差， 存在电磁干扰。目前这种调速方法常用于 吊扇上。
吊扇串电抗器调速电路图
单相异步电动机
3.串电容器调速 将不同容量的电容器串入单相异步电动机电路中，也可调节 转速。 由于电容器具有两端电压不能突变这一特点，因此在电动机 启动瞬间，调速电容器两端电压为零，即电动机启动电压为电 源电压，因此电动机启动性能好。正常运行时,电容器上无功率 损耗，效率较高。
单相电机调速器原理图
单相电机调速器原理图单相电机调速器是一种用于控制单相电机转速的装置，它通过改变电机输入的电压、频率或者脉冲宽度来实现对电机转速的调节。
在实际的工程应用中，单相电机调速器广泛应用于家用电器、工业生产线以及自动化设备中。
本文将介绍单相电机调速器的原理图及其工作原理。
首先，我们来看一下单相电机调速器的原理图。
如图所示，单相电机调速器由输入电源、调速电路、电机驱动电路和电机组成。
输入电源通常为交流电源，通过调速电路对输入电压、频率或脉冲宽度进行调节，然后经过电机驱动电路输出给电机，从而实现对电机转速的控制。
在单相电机调速器中，调速电路起着至关重要的作用。
调速电路通常由控制器、传感器和功率电路组成。
控制器负责接收用户输入的调速指令，并根据传感器反馈的信息来调节输出电压、频率或脉冲宽度，以实现对电机转速的精确控制。
传感器则用于监测电机的转速、电流、温度等参数，并将这些信息反馈给控制器，从而实现闭环控制。
功率电路则负责将控制器输出的调速信号转换为适合电机的电压、频率或脉冲宽度信号，并将其输出给电机。
除了调速电路，电机驱动电路也是单相电机调速器中不可或缺的部分。
电机驱动电路通常由功率放大器、逆变器、电流传感器等组成，它负责将调速电路输出的电压、频率或脉冲宽度信号转换为适合电机的电流信号，并将其输出给电机。
通过电机驱动电路的控制，可以实现对电机的启动、加速、减速和停止等操作，从而满足不同工况下对电机转速的要求。
总的来说，单相电机调速器通过调节电机的输入电压、频率或脉冲宽度来实现对电机转速的控制。
其原理图包括输入电源、调速电路、电机驱动电路和电机，调速电路负责控制电机的转速，电机驱动电路负责将调速信号转换为适合电机的电流信号，并将其输出给电机。
通过这些部件的协同工作，单相电机调速器可以实现对电机转速的精确控制，从而满足不同工况下对电机转速的要求。
在实际的工程应用中，单相电机调速器的原理图可以根据具体的需求进行调整和优化，以适应不同类型、规格和工况下的电机控制需求。
us52调速器电路原理图
us52调速器电路原理图US-52调速器说明us-52主要适用于交流50HZ/220V电路中。
电子控制器具有单相电容起动，与异步电动机，微型齿轮减速器速度传感器而组成的机电一体化产品，该产品具有体积小巧，速度范围广，机械性能好等优点。
us-52调速器采用新颖电子线路，具有体积小、精度高、调速范围广，功耗低的特点，实现对单相电机反馈恒速和无极调速的功能。
广泛运用于包装机械、印刷机械、仪器仪表、服装机械、食品机械、医疗机械经、纺织机械等行业，同类产品可以互换使用。
us-52调速器工作原理是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从0-100％变化、从而改变负载、灯光亮度/电机速度。
利用脉宽调制（PWM）方式、实现调光/调速、它的优点是电源的能量功率、能得到充分利用、电路的效率高。
例如：当输出为50％的方波时，脉宽调制（PWM）电路输出能量功率也为50％，即几乎所有的能量都转换给负载。
而采用常见的电阻降压调速时，要使负载获得电源最大50％的功率，电源必须提供71％以上的输出功率，这其中21％消耗在电阻的压降及热耗上。
大布部分能量在电阻上被消耗掉了、剩下才是输出的能量、转换效率非常低。
此外HW-A-1020型调速因其采用开关方式热耗几乎不存在、HW-A-1020型调速在低速时扭矩非常大、因为调速器带有自动跟踪PWM、另外采用脉宽调制（PWM）方式、可以使负载在工作时得到几乎满电源电压、这样有利于克服电机内在的线圈电阻而使电机产生更大的力矩率。
US52单相电机无级调速器原理图1、电源过零点脉冲采样部分，R26、整流桥、光耦、Q2到运放2脚，输入的应该是电网同步信号；2、给定和反馈信号处理部分，测速电机整流、滤波形成速度反馈信号（直流电压）与整定电压相加减，经运放5、6、7脚PI（比例积分）放大后，加后运放3脚。
3、比较控制和移相脉冲输出部分，运放1、2、3电路，将输入两信号进行比较，取得可变宽度的触发脉冲信号，经Q2、Q4放大，驱动可控硅。
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。
单相电机调速原理
220V交流单相电机起动方式大概分一下几种：第一种，分相起动式，如图1所示，系由辅助起动绕组来辅助启动，其起动转矩不大。
运转速率大致保持定值。
主要应用于电风扇，空调风扇电动机，洗衣机等电机。
接线图第二种，电机静止时离心开关是接通的，给电后起动电容参与起动工作，当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开，起动电容完成任务，并被断开。
起动绕组不参与运行工作，而电动机以运行绕组线圈继续动作，如图2。
第三种，电机静止时离心开关是接通的，给电后起动电容参与起动工作，当转子转速达到额定值的70%至80%时离心开关便会自动跳开，起动电容完成任务，并被断开。
而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。
这种接法一般用在空气压缩机，切割机，木工机床等负载大而不稳定的地方。
如图3。
838电子带有离心开关的电机，如果电机不能在很短时间内启动成功，那么绕组线圈将会很快烧毁。
电容值：双值电容电机，起动电容容量大，运行电容容量小，耐压一般都大于400V。
正反转控制：图4是带正反转倒顺开关的接线图，通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电阻值是一样的，就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。
一般洗衣机用得到这种电机。
这种正反转控制方法简单，不用复杂的转换开关。
图1，图2，图3，图5 正反转控制，只需将1-2线对调或3-4线对调即可完成逆转。
对于图1，图2，图3，的起动与运行绕组的判断，通常起动绕组比运行绕组直流电阻大很多，用万用表可测出。
一般运行绕组直流电阻为几欧姆，而起动绕组的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。
以后我们会陆续告诉大家倒顺开关实物的接线图图1 电容运转型接线电路图2 电容起动型接线电路图3 电容启动运转型接线电路（双值电容器）图4 开关控制正反转接线图5 双值电容异步电动机倒顺接线图图6是实际的开关与电机连接图，这个倒顺开关如应用在三相电动机不需任何改动，如做单相电机换向用则稍做改动，红色，兰色线接入电源，黑色线是起动绕组线圈引出线，白色线运行绕组线圈引出线，左面一根灰色线是后接入的跨接线，正反转倒换就是靠开关自带的交叉连片来换向的，这种开关不足之处就是开关关闭后仍有一根线没有关闭，因此在安全上没有一定保障。
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专业综合设计报告设计课题：单相异步电机调速控制电路设计专业班级：小组成员：指导教师：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电压比较器LM393﹣﹣﹢﹢12438765V CCGND引出端 序号 功能符号 引出端 序号. 功能符号 1输出端1 OUT15正向输入端21N+(2)2反向输入端11N-(1)6反向输入端2 1N-(2)3正向输入端11N+(1)7输出端2OUT2 4地GND8电源VCC电压比较器LM393a 基准电压Va =0.5V ，R2=90K Ω，确定R3=10K Ω，代入公式323a VccR V R R ⨯=+， 可求出R2=90K Ω 电压比较器LM393b 基准电压调电压最大值Vb=3V ，确定Rb=20K Ω，代入公式656b VccR V R R ⨯=+，求出513K R ≈Ω 电压比较器LM393a 输出电容充放电时间常数τ=R 4C 1，给定时间常数τ =1150,由10.47C uF =可确定R4=15K Ω，电位器电阻可调范围为0～20K Ω(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TPL5251,3 阳极2,4 阴极5,7 终端1 6,8 终端2 （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。
A1GA2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。
桥式整流器四、总原理图及元件清单（1）总原理图（2）元件清单元件序号型号主要参数数量备注R1 10KΩ 1R2 90KΩ 1R3 10KΩ 1R4 15KΩ 1R5 13KΩ 1R6 20KΩ 1R7 220Ω 1R8 3KΩ 1R9 20Ω 1C1 0.47uF 1C2 0.1 uF 1晶闸管T835H 1 Snubberless公司生产双电压比较器LM393 1 美国国家半导体公司光电耦合器TLP525 1 TOSHIBA公司生产五、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−Triac7．TLP525G,TLP525G−2,TLP525G−4。
TOSHIBA Photocoupler GaAs Ired & Photo−Transistor TLP621,TLP621−2,TLP621−48．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、设计与试验[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 ] . 电力电子教学学报,2003 ,25(4) :73 7414．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,1998.百度文库- 让每个人平等地提升自我11 电子线路课程设计成绩评定表专业：电子信息科学与技术班级：07电子（1）学号：045 姓名：王郴课题名称单相异步电机调速控制电路设计设计任务与要求(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，连续可调指导教师评语建议成绩：指导教师：课程小组评定评定成绩：课程负责人：时间：年月日。