控制单相感应电机的三种方式
单相电机控制原理图
单相电机控制原理图
单相电机控制原理图如下：
1. 电源接入：将电源的正极和负极接入电机控制电路的相应位置。
2. 开关：通过一个单刀双掷开关，使得电源可以切换到电机的启动或停止状态。
3. 电容器：连接在电机启动线圈的两端，用来提供额外的起动转矩。
4. 启动电路：该电路包括电容器、起始开关和过流继电器。
当电机启动时，起始开关闭合，电容器充电。
一旦电容器充电到足够的电压，过流继电器将关闭，切断启动电路。
5. 运行电路：该电路包括电机的主线圈、运行电容器和电机的中性点。
在电容器充电完毕且启动电路切断后，电流将通过运行电路供应给电机主线圈。
6. 方向控制：通过切换主线圈与运行电容器的连接方式，可以实现电机的正转或反转。
7. 保护装置：包括过载继电器、热保护开关和温度传感器等，用于保护电机在过载、过热等情况下的安全运行。
8. 控制信号：可通过控制开关、遥控器或自动控制系统等方式，对电机进行启停、运行和方向控制。
单相电动机原理及运行方式控制
初级电工培训教程四
2014年9月
培训提纲
第一章 单相电动机运行原理
第二章
第三章
单相电动机启动方式
单相电动机正反控制方式
第一章 单相电动机原理
• 当单相正弦电流通过定子绕组时，电机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正 弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分 解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生 两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电机无法旋转。当我们用外力使电动机向 某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动 变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生 的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。 要使单相电机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相 差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分 相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生 （两相）旋转磁场， 图2电容分相电动机接线图及向量图 在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子 上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可 以做成短时工作方式。但有时候，起动绕组并不断开，参与运行。我们称这种电机为单相电机，要改 变这种电机的转向，只要把辅助绕组的接线端头调换一下即可。
3、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。
单相电机调速方法
单相电机调速方法
单相电机调速的方法有以下几种：
1. 变压器调速法：通过改变电源电压大小来控制电机转速。
2. 电容器调速法：通过增加或减少电容器的容值，改变电路的阻抗，从而实现调速。
3. 变频器调速法：采用变频器将交流电源转换为高频交流电源，再通过控制高频电源的频率和电压来控制电机的转速。
4. 相位控制调速法：通过控制电路中晶闸管导通时间的长短，改变电压的有效值，从而实现调速。
5. PWM调速法：采用脉宽调制技术，通过调节占空比来控制电机的转速。
需要注意的是，单相电机的调速方法相对于三相电机来说更为复杂，不同的方法适用于不同类型的单相电机。
常见的单相电机包括感应电机、异步电机、串励直流电机等。
在选择合适的调速方法时，需要根据具体情况进行综合考虑。
单相电机的调速原理
单相电机的调速原理
单相电机的调速原理主要包括磁阻调速、电压调速和电容调速三种方式。
首先，磁阻调速是通过改变电机的磁阻来实现调速的一种方法。
在电机的转子上安装一个可调节的磁阻器，通过调节磁阻器的大小来改变电机的旋转速度。
当磁阻器的阻力增加时，电机的转动速度会降低；而当磁阻器的阻力减小时，电机的转动速度会增加。
磁阻调速简单实用，但是对电机效率有一定影响。
其次，电压调速是通过改变电机供电电压来实现调速的方法。
通过改变电机的供电电压，可以改变电机的转矩和转速。
一般来说，提高电机供电电压可以增加电机的转矩和转速，而降低电机供电电压则会减小电机的转矩和转速。
但是需要注意的是，电机运行时电压不能低于额定电压，否则会影响电机的正常运行。
最后，电容调速是通过改变电机的电容来实现调速的一种方法。
在单相感应电机中，通常会使用一个电容器来控制电机的转动速度。
电容器与电机的起动线圈并联，当电机启动时，电容器的电流会提供一个相位差，从而产生转矩，使电机启动并加速。
当电机转速达到额定速度时，电容器的电流基本为零，此时电机进入稳定运行状态。
而通过改变电容器的容值，可以调节电机的转速。
增大电容器的容值，电机的转速会降低；减小电容器的容值，电机的转速会增加。
结合以上三种调速原理，可以实现单相电机的调速。
其中磁阻调速方法简单易行，但对电机效率有一定影响；电压调速方法可以实现较大范围的转速调节，但电机
供电电压不能低于额定电压；电容调速方法适用于小功率的单相电机，调速范围较小。
在实际应用中，可以根据不同的需求选择合适的调速方法。
电机控制方法
电机控制方法电机控制方法指的是使用电气技术去控制电机的方法，从而使其能够实现可靠的控制，增进数据的传输和高效的控制效果。
种控制方法的重要性日益凸显，因为电机技术的发展已经深入到各行各业，因此它们的控制方法要得到有效的实现。
电机控制方法有许多种，通常可分为三大类：一、直接控制这是一种手动控制电机的方法，其中操作者可以直接通过手动操作控制电机，这种方法有可靠性高，但对操作者要求较高，而且操作繁琐，不宜于大规模控制。
二、继电器控制该方法通过继电器来控制电机，这种方法实现起来简单，成本低，而且可以控制多路电机，但精度不够高，而且受环境温度变化影响较大。
三、电子控制这是最新的控制电机的方法，它采用了微处理器或单片机，可以实现自动调节信号，较好地控制电机，比如可以实现位置控制、速度控制和力矩控制。
电机控制方法的优点电机控制方法的主要优点如下：（1）实现快速、准确的控制。
电机控制方法通过控制信号的精确调节来实现快速、准确的电机控制，大大提升了电机的性能。
（2）提高控制的精度。
采用电机控制方法可以提高电机控制的精度，并可以实现精细的控制。
（3）提高控制灵活性。
采用电机控制方法可以提高控制系统的灵活性，可以同时控制多个电机，方便灵活。
（4）提高控制的可靠性。
采用电机控制方法可以提高控制系统的可靠性，保证系统的正常运行。
电机控制方法的应用电机控制方法在生产制造工业中有着广泛的应用，主要应用如下：（1）汽车制造业。
汽车制造业中使用电机控制方法可以实现自动控制，可以有效提高汽车制造的效率和可靠性。
（2）冶金行业。
冶金行业中使用电机控制方法可以实现精确的控制，有效降低成本，并且可以提高生产的可靠性。
（3）电子行业。
电子行业中常常使用电机控制方法来控制电子元件的加工，以实现精确的加工，提高自动化程度。
总结本文阐述了电机控制方法的概述，以及其特点、优点和应用，这种控制方法的优势日益突出，并且已经得到了越来越多的应用，从而提升了控制系统的性能。
单相感应电机启动方法
单相感应电机启动方法
单相感应电机是一种常用的电机类型，它可以在家庭和工业等领域中得到广泛应用。
在使用单相感应电机之前，需要了解它的启动方法。
单相感应电机的启动方法有很多种，其中比较常见的方式包括： 1. 直接启动法：此方法常用于小功率的单相感应电机，直接将电源线接到电机的起动线和运行线上即可启动。
2. 自启动法：此方法适用于大功率的单相感应电机，需要使用一个起动电容器来辅助电机起动。
3. 反转启动法：此方法适用于需要反转运转的单相感应电机，需要将电源线和运行线反接即可实现反转启动。
4. 变压器启动法：此方法适用于需要启动大功率的单相感应电机，需要使用一个自耦变压器来进行分压启动。
5. 电容启动法：此方法适用于启动大功率的单相感应电机，需要使用一个起动电容器来进行分压启动。
以上是单相感应电机的几种启动方法，具体的选择应根据电机的功率和运行要求来进行。
在使用单相感应电机时，还需要注意保养和维护，确保其长期稳定运行。
- 1 -。
电机控制方法
电机控制方法电机控制是现代工业中的重要一环，它涉及到工业生产中的各种设备和机械的运行和控制。
电机控制方法的选择对于设备的运行效率、能耗和寿命都有着重要的影响。
在本文中，我们将介绍几种常见的电机控制方法，并分析它们的特点和适用场景。
第一种电机控制方法是直接启动。
这是最简单、最常见的一种电机控制方法。
直接启动的原理是将电机直接连接到电源上，通过开关控制电机的启停。
这种方法结构简单，成本低，但对电机和电网的冲击较大，启动电流大，容易引起设备震动，影响设备的使用寿命。
因此，直接启动适用于功率较小、启动次数较少的场景。
第二种电机控制方法是星角启动。
星角启动是通过初始时以星形接法，减小电机的起动电流，待电机转速达到一定值后，再切换为三角形接法，使电机达到额定运行状态。
这种方法相比直接启动，能够减小启动电流，减小设备的冲击，延长设备使用寿命，但是操作较为复杂，需要专门的星角启动器。
第三种电机控制方法是变频调速。
变频调速是通过改变电源的频率，控制电机的转速。
这种方法具有启动平稳、转速范围广、能耗低等优点，适用于需要频繁启停、转速调节范围大的场景，如风机、水泵等。
第四种电机控制方法是软启动器。
软启动器是通过控制电压、电流的变化，实现电机的平稳启动。
它能有效减小起动电流，减小设备的冲击，延长设备寿命，适用于对设备要求较高的场景。
总的来说，不同的电机控制方法适用于不同的场景，选择合适的电机控制方法能够提高设备的运行效率，降低能耗，延长设备使用寿命。
在实际应用中，需要根据设备的特点、工作环境、使用要求等因素综合考虑，选择最合适的电机控制方法。
同时，也需要注意电机控制过程中的安全性和稳定性，做好设备的维护和管理工作，确保设备的正常运行。
电路中的电动机控制
电路中的电动机控制电动机是现代电子设备中常用的驱动器件，广泛应用于各种机械设备和电子产品中。
要实现对电动机的有效控制，合理运用电路设计和控制方法是至关重要的。
本文将介绍电路中的电动机控制方法，并针对不同类型的电动机进行分析。
一、直流电动机控制直流电动机是最常见的一种电动机类型，其控制方法相对简单。
常用的控制器是直流电机驱动器。
直流电动机通过调整电压和电流来实现控制。
电压控制是利用调整输入电压的方式控制电机的速度。
通过改变电动机的电流来实现对扭矩的控制。
此外，还可以通过改变电动机的导通和关断来进行开关控制。
二、交流电动机控制1. 单相感应电动机控制单相感应电动机是家用电器中常见的电动机类型，常见控制方法有电容启动、变压器启动和电阻启动等。
- 电容启动：利用起动电容在电动机初始启动阶段提供高启动扭矩，启动后再逐渐减小启动电容的作用，使电机运转平稳。
- 变压器启动：通过改变电动机的输入电压来实现启动控制，起到提供较大的起动转矩和较小的起动电流的作用。
- 电阻启动：通过在电动机回路中串接电阻来降低起动电流，并提供足够的转矩进行启动。
2. 三相感应电动机控制三相感应电动机是工业应用中常用的电动机类型。
常见的控制方法有定频控制、变频控制和矢量控制等。
- 定频控制：通过调整三相感应电动机的输入电压和频率来控制其转速和转矩。
这种控制方法简单直观，但对电机转速、转矩的控制能力较弱。
- 变频控制：利用变频器将电源频率调整为可变频率，通过调整频率来控制电动机的转速和转矩。
这种控制方法具有精确的转速调节和高效率的优点，广泛应用于工业自动化领域。
- 矢量控制：矢量控制是一种更高级的交流电动机控制方式，可以同时实现对电机转速、转矩和位置的精确控制，被广泛应用于电梯、机床和工业机器人等领域。
三、步进电动机控制步进电动机是一种通过控制输入脉冲信号来控制角度和位置的电动机。
常见的控制方法有全步进控制和半步进控制两种。
- 全步进控制：通过向步进电动机提供特定的脉冲序列来实现角度和位置的控制。
单相感应电动机的电容起动和无刷控制
单相感应电动机的电容起动和无刷控制单相感应电动机是一种常见的家用电器电动机，广泛应用于洗衣机、风扇、搅拌机等各种家电中。
为了提高单相感应电动机的起动性能和运行效益，采用电容起动和无刷控制技术是一个有效的选择。
电容起动是单相感应电动机起动的一种常见方法。
在电容起动过程中，通过添加一个电容器，可以提高电机的起动转矩和功率因数，从而使电机能够快速启动。
电容器的作用是在电机启动时提供一个相移和一部分附加电流。
首先，让我们深入了解电容起动的原理。
当单相感应电动机通电后，定子线圈中的电流产生一个旋转的磁场，然而，由于单相电源中只有单一的交流频率，无法形成旋转磁场，这导致电机无法启动。
通过添加一个适当的电容器，可以产生一个与供电电路频率不同的旋转磁场，这样电机就能够顺利启动。
电容起动主要由主运行电容和起动电容两个电容器组成。
主运行电容主要用来提高电机的效率和功率因数，而起动电容则用于提供启动转矩。
在起动过程中，通过使用合适的电容值和切换电路，可以使电机产生足够的起动转矩，从而能够启动。
除了电容起动，无刷控制技术也可以提高单相感应电动机的性能。
无刷控制是一种通过改变供电电流的频率和幅值来控制电机转速的技术。
与传统的调压调速方法相比，无刷控制具有更好的效率和响应性。
在无刷控制中，电机的转速和转矩可以通过改变电源电压的幅值和频率来实现。
无刷控制采用了电子开关替代了机械开关，这样可以减少电机的能量损耗和机械磨损。
通过使用专用的电路和控制算法，可以实现电机转速的准确控制和自动调整。
无刷控制可以进一步提高电机的效率和动态响应。
通过精确控制电机供电电流的频率和幅值，可以使电机在负载变化时保持恒定的转速，从而提高电机的运行稳定性。
此外，无刷控制还能够实现电机的反向转向，从而增加了电机的灵活性和多功能性。
综上所述，电容起动和无刷控制是提高单相感应电动机性能的两种有效方法。
电容起动通过添加电容器，在电机启动时提供一个相移和一部分附加电流，从而提高了电机的起动能力。
浅析单相异步电机启动和正反转的原理与控制
浅析单相异步电机启动和正反转的原理与控制单相异步电机是一种常见的交流电动机，其启动和正反转的原理与控制较为简单。
本文将从以下几个方面进行探讨：单相异步电机的结构、启动方式、正转和反转控制等。
一、单相异步电机的结构单相异步电机主要由定子、转子和起动电容器组成。
定子上绕有一个主磁场线圈和一个辅助磁场线圈，转子是一个闭合的铝或铜导体，与定子之间通过空气隙相互作用。
二、单相异步电机的启动方式单相异步电机的启动方式主要有直接启动和间接启动两种方式。
1.直接启动：通过将电压直接施加在电机上来启动电机，但由于单相电源的特点，单相电机无法自行旋转，所以在启动过程中需要额外的启动装置来产生一个旋转磁场。
直接启动方式适用于小功率的单相异步电机。
2.间接启动：通过引入一个起动电容器来改变电机定子的电流相位差，使得电机能够自行启动。
起动电容器能够产生一个辅助电流，使得电机能够旋转起来。
间接启动方式适用于大功率的单相异步电机。
三、单相异步电机的正转和反转控制单相异步电机的正转和反转控制主要通过改变定子和转子之间的电流相位差来实现。
1.正转控制：通过连接定子的主磁场线圈和电源，在定子产生的磁场的作用下，使得转子跟随着磁场旋转。
在正转过程中，电流的相位差保持不变，电机能够以一定的速度旋转。
2.反转控制：通过改变转子的电流相位差来改变电机的旋转方向。
在反转过程中，通过改变电流相位差，使得电机的磁极发生变化，从而改变电机的旋转方向。
四、单相异步电机的控制方法单相异步电机的控制主要通过改变电容器的电容值或者改变电流的相位差来实现。
1.改变电容值：通过增大或减小起动电容器的电容值来改变电机的转速。
增大电容值可以提高电机的转速，减小电容值可以降低电机的转速。
2.改变电流相位差：通过改变定子线圈的绕组方式或者改变接入的电源相位来改变电流的相位差。
改变电流相位差可以改变电机的转向。
在控制方面，可以采用电子控制方法，如通过使用可编程控制器（PLC）或者直流调速器来实现对单相异步电机的控制。
单相感应电动机的温度保护和过载保护
单相感应电动机的温度保护和过载保护单相感应电动机是一种常用的家用电器，广泛应用于空调、洗衣机、冰箱等家用电器中。
为了保护电动机的正常运行，温度保护和过载保护是必不可少的措施。
本文将重点讨论单相感应电动机的温度保护和过载保护的原理和方法。
一、温度保护的原理和方法1. 原理：单相感应电动机在工作过程中会产生一定的热量，如果电动机长时间工作在超过额定温度范围内，可能会引发电机内部元件的损坏和电机过热，从而影响电机的正常工作。
因此，温度保护的原理就是通过监测电动机的温度，并在温度超过设定值时切断电流，保护电动机不受损坏。
2. 方法：温度保护方法一般分为两种，一种是基于电流监测的间接温度保护方法，另一种是基于直接温度感应器的直接温度保护方法。
（1）间接温度保护方法：这种方法通常使用电动机的电流作为温度的参考值。
当电机的电流超过一定的阈值时，说明电动机负载过大，电机处于过载状态，容易引起温度的升高。
因此，通过监测电流来判断电机的负载情况，并在负载过大时采取相应的保护措施，如切断电流或减速等。
（2）直接温度保护方法：这种方法通过直接安装在电机外壳表面的温度感应器来监测电机的温度变化。
温度感应器可以是热敏电阻、热敏电阻或热电偶等。
当电机的温度超过设定的阈值时，温度感应器会发送信号给控制器或开关，切断电流，以保护电机。
二、过载保护的原理和方法1. 原理：单相感应电动机在工作过程中，如果负载过大，会导致电机的额定电流被超过，从而引发电机的过载。
过载可能会导致电机的温度升高，损坏电机内部元件，甚至引起短路或着火等危险情况。
因此，过载保护的原理就是通过监测电机的电流，并在电流超过设定值时切断电流，以保护电机免受过载损坏。
2. 方法：过载保护方法一般有两种，一种是基于热综合保护器的热过载保护方法，另一种是基于电子保护器的电子过载保护方法。
（1）热过载保护方法：这种方法通常使用热综合保护器作为过载保护装置。
热综合保护器是一种能够根据电机的额定电流和运行时间来感应电机温度的装置。
单相无刷电机的控制系统设计 -回复
单相无刷电机的控制系统设计-回复单相无刷电机的控制系统设计：第一步：了解单相无刷电机的工作原理和特性在开始设计单相无刷电机的控制系统之前，我们需要了解单相无刷电机的工作原理和特性。
单相无刷电机是一种能够将直流电能转化为机械能的电机，它通过电流控制和磁场调节实现转矩和转速的控制。
这种电机具有高效率、高起动转矩和低噪音等特点，在家用电器和工业领域应用广泛。
第二步：确定控制系统的目标和要求在设计之前，我们需要确定控制系统的目标和要求。
这些目标和要求可能包括电机的转速、转矩和响应时间等。
根据具体应用场景的需求，我们可以确定合适的控制策略和参数。
第三步：选择适合的控制方法基于单相无刷电机的特性和要求，我们可以选择合适的控制方法。
常见的控制方法包括直接转矩控制（DTC）、感应电机矢量控制（IMC）和无传感器转矩控制（SPTC）等。
不同的控制方法具有不同的优点和适应性，我们需要根据实际情况进行选择。
第四步：设计电流控制环电流控制是单相无刷电机控制系统中最基本的一个环节。
通过控制电机的相电流，我们可以实现转矩的控制。
通常，我们使用比例积分控制（PI控制）来实现电流环的闭环控制。
首先，我们需要设计电流反馈回路，测量和采样电机相电流。
然后，将测量值与期望电流进行比较，并计算出控制调节量。
最后，将调节量输出给功率电子器件，控制相电流的大小和方向。
第五步：设计速度控制环在确定了电流控制环之后，我们可以进一步设计速度控制环。
通过控制电机的转速，我们可以实现机械输出的稳定控制。
在设计速度控制环时，我们可以使用PI控制或者模型预测控制（MPC）等方法。
首先，我们需要测量和采样电机的转速，然后与期望转速进行比较，计算出控制调节量。
最后，将调节量输出给电机驱动器，控制电机的转速。
第六步：设计位置控制环（可选）在某些应用场景下，我们需要实现更高级的控制，如位置控制。
位置控制可以通过控制电机的位置来实现机器的精细运动控制。
在设计位置控制环时，我们可以使用PID控制或者模糊控制等方法。
单相电机的工作原理详解
单相电机的工作原理详解
单相电动机是一种常见的交流电动机，它由一个主要的定子和一个转子组成。
以下是单相电动机的工作原理：
1. 定子：定子是电动机的固定部分，通常由若干个绕组和磁极组成。
当电流通过绕组时，会在定子中产生一个旋转磁场。
2. 转子：转子是电动机的旋转部分，通过电磁作用力和磁感应效应与旋转磁场进行互动。
转子一般采用铜或铝导体制成的绕组。
3. 起动方式：为了使单相电动机起动，通常需要一种起动装置，如励磁线圈或起动电容器。
这些装置可以帮助启动电动机并提供额外的起动扭矩。
4. 工作原理：当通电时，电源会提供交流电流给定子绕组。
由于绕组环绕的磁极表面上的磁场是不断变化的，因此在定子中会形成一个旋转磁场。
这个旋转磁场激励了转子上的绕组，使其形成磁通量。
5. 转矩产生：转子和定子之间的磁场互相作用，产生了一个力矩。
由于磁场的旋转，转子在磁场作用下开始旋转。
根据洛伦兹力定理，施加在导体上的电流与磁场之间的交互作用会产生一个力矩，从而驱动转子旋转。
6. 完成工作：当电动机达到额定转速后，电动机会继续运行以完成其工作任务。
通常通过控制电源的频率来控制电动机的转
速。
综上所述，单相电动机通过交流电源产生的旋转磁场和转子上的导体绕组之间的互动，从而产生驱动力矩。
这种磁场和导体之间的相互作用使电动机能够旋转并完成其工作任务。
单相电动机结构、原理、正反转控制(图文详细)
单相电机正反转控制
简易通过转换开关正反转控制： 如图是带正反转开关的接线图，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单，不用复杂的转换开关。
图4 开关控制正反转接线
正反转控制:只需电容分别串入1-2线圈或3-4线线圈即可完成正逆转。 对 起动与运行绕组的判断：两个线圈的电阻是一样的。
类。
１． 电容启动后脱离式电动机
• 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。 。
• 当电机一旦启动，转速上升至额定转速７０％时，离心开 关脱开副绕组即断电，电机即可正常运转。
２． 罩极式电动机
• 罩极式单相交流电动机，它的结构简单，其电气性 能略差于其他单相电机，但由于制作成本低，运行噪 声较小，对电器设备干扰小，所以被广泛应用在电风 扇、电吹风、吸尘器等小型家用电器中。
３． 单电容单相电动机
• 单电容运转式：这种电机结构简单、启动快速、转速 稳定，被广泛应用在电风扇、排风扇、抽油烟机等家 用电器中。
• 其串接的电容器，当电机在通电启动或者正常运行时， 均与启动绕组串接。由于电机其启动的转矩较小，因 此很适于排风机、抽风机等要求启动力矩低的电器设 备中应用
• “电容运转式”，这种电容即有启动作用又有运转的 功能。这种型式一般用在300w以下的电机上。
• 在家用电器电机类中还有一种直流微型电动机。该电机在录音机、随身听、录 像机、打印机、传真机等家用电器中广泛应用。直流微型电机由于定子绕组和 转子绕组之间的串接形式不同，又可分为并激、串激、复激等几种类别。
• 并激式电机:应用在家用电器中的电机，其定子绕组和转子绕组，绕组之间的串 接一般采用并激形式，即电机的定子磁场线圈与电枢绕组线圈并联后接到电源 上。当通电后电机可保持磁场恒定，并利用电枢电路控制电机转速。这种直流 电机的最大特点是当负载产生波动变化时，电机的转速保持定速状态。 此外，在直流电动机中还有一种结构更为简单、用在玩具上的电机，这种电机 是用永久磁铁作固定磁场的电动机，在电子玩具、电动剃须刀、微型按摩器等 日用小电器中得以广泛应用。
单相变频器原理
单相变频器原理
单相变频器是一种将单相交流电源转换为可调频率的交流电源的电子设备，主要用于控制单相感应电动机的转速。
其工作原理如下：
1. 整流与滤波：首先，单相交流电源通过整流电路将交流电转换为直流电。
然后，通过滤波电路对直流电进行滤波，去除其中的脉动成分，得到稳定的直流电。
2. 逆变：经过滤波的直流电经过逆变电路转换为可变频率的交流电。
逆变电路一般采用有源器件，例如晶体管、功率场效应管（MOSFET）或晶闸管等。
逆变电路的主要任务是将直流电转换为交流电，并且能够控制输出波形的频率和幅值。
3. 控制电路：控制电路是单相变频器的关键部分，用于控制输出波形的频率和幅值。
常见的控制方法有电压控制法和PWM （脉宽调制）控制法。
电压控制法通过调节控制电路中的电阻或电容来改变输出频率和幅值，但该方法精度较低。
而PWM
控制法则通过调整逆变电路中开关器件的导通时间来精确控制输出波形的频率和幅值。
4. 驱动负载：最后，经过控制的交流电被驱动到单相感应电动机，从而实现对电机转速的控制。
单相感应电动机是常用的家用电器中的电机类型，如风扇、洗衣机等。
通过控制变频器的输出频率和幅值，可以实现对单相感应电动机转速的精确调节。
总的来说，单相变频器通过整流滤波、逆变和控制电路的协同
作用，将单相交流电转换为可调频率的交流电，从而实现对单相感应电动机转速的控制。
单相电动机常用的调速方法
单相电动机常用的调速方法
单相电动机常用的调速方法包括：
1. 频率变换调速：通过改变供电电源的频率来调节电动机的转速。
通过调整变频器的输出频率，可以实现电动机的无级调速。
2. 转子阻抗调速：通过改变转子电阻来改变电动机的转速。
通过调节转子上的外接电阻，可以改变电动机的转矩特性，从而实现调速目的。
3. 绕极电阻调速：通过改变绕极电阻来改变电动机的转速。
通过增加或减小绕极电阻，可以改变电动机的转矩特性，从而实现调速目的。
4. 双值电容调速：通过改变电动机的运行电容来改变电动机的转速。
通过在启动或运行时增加或减小电容器的容量，可以改变电动机的转速。
5. 动基波调速：通过改变电动机的供电电压进行调速。
通过调节电动机的供电电压，可以改变电动机的转矩特性，从而实现调速目的。
6. 反电势调速：通过改变电动机的电势或反馈电路来调节电动机的转速。
通过采集电动机绕组的反电势信号并进行反馈控制，可以实现电动机的调速控制。
单相感应电动机的起动方法和控制技术
单相感应电动机的起动方法和控制技术单相感应电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于家用电器、工业机械和商业设备等领域。
它具有结构简单、造价低、维护方便等优点，但由于只有一个相线供电，其启动和控制相对复杂。
本文将介绍单相感应电动机的起动方法和控制技术。
起动方法：1. 直接启动方法：即将电动机直接连接到电源，通过电源的交流电线圈产生的旋转磁场来启动电动机。
这种方法简单直接，但起动时电动机启动电流较大，容易对电源造成冲击。
2. 电容启动方法：在电动机的起动电路中加入一个起动电容，并与主电路并联。
起动电容与主电路之间形成一个相位差，使得电动机产生一个旋转磁场，并在启动后自动与主回路脱离。
这种方法能减少启动时电动机的启动电流，提高起动效率。
3. 电容启动电容运行方法：这种方法在电动机的起动电路中使用两个电容。
一个电容用于起动，另一个电容用于运行。
起动电容跟随主电路电压变化，起到改变起动峰值电流和相位的作用。
而运行电容则通过切换开关在起动后转入运行电路，可以提供额外的功率补偿和电流改善。
控制技术：1. 频率变换控制：通过改变供电频率可以实现对单相感应电动机的速度控制。
可以使用变频器将固定频率的电源电压转换为可调的频率和电压输出。
通过改变输出频率和电压，可以控制电动机的转速和转矩。
2. 电流控制：由于单相感应电动机只具有一个相线供电，通常难以精确控制其转矩。
但可以通过电流控制实现对电动机的启动和运行稳定性的控制。
可以使用电流传感器监测电动机的实时电流，并通过反馈控制系统来调节电动机电流，从而实现对电动机的控制。
3. 相位控制：通过改变电动机的供电相位，可以实现对电动机转向和制动的控制。
可以使用相移电容或者继电器控制电动机的供电相位。
需要注意的是，由于单相感应电动机的特性，其控制方式相对三相感应电动机复杂一些。
在实际应用中，往往结合多种方法和技术来实现对单相感应电动机的启动和控制。
总结起来，单相感应电动机的起动方法和控制技术包括直接启动、电容启动、电容启动电容运行，以及频率变换控制、电流控制和相位控制等。
单相感应电动机
单相感应电动机
1相感应电动机
相感应电动机是一种可以依据它所接收到的电磁通量而在改变它们信号级别或频率的电机，它属于可控电机的一类。
与传统的开关电路操作方式相比，它能够取得更加精细、稳定、可靠的控制效果。
相感应电动机的基本原理是，当它所接收到的电磁通量变化时，它会连锁反应，改变电机的转速，进而改变转动力矩的大小，这就是多数电动机的控制原理，也就是说，用电磁通量变化来调节相感应电动机的转子。
相感应电动机主要应用于可控制电动装置的控制，例如变频调速、机器人控制、舵机驱动、精密机械控制等等。
常用的相感应电动机主要有无刷直流电动机、同步电动机和伺服电动机等，它们通过控制信号传送时，根据不同的信号类型来实现电动机控制，包括单相或多相控制等。
相感应电动机分为普通型和高精度型，其中普通型电动机质量较差，定位精度不够，应用范围则主要集中在家用电器和简单的控制功能上；而高精度型相感应电动机质量上乘，定位精度更高，可以实现更复杂技术要求的控制功能。
总之，相感应电动机拥有精细、可靠的控制效果，它也是未来可控电机发展方向之一，可以在各种工业控制应用中得到广泛的应用和使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
控制单相感应电机的三种方式
每一天，工程师们都在设计利用单相感应电机的产品，在大多数电机控制的应用处合中，单相感应电机的转速控制都是令人满意的，因为它不仅能够实现不同的转速，还能够降低功率消耗和噪声。
大多数单相感应电机是单向运行的，这是因为它们在设计时被设为单方向旋转。
通过增加额外的线圈、外部继电器和开关，或通过增加齿轮机构，能够改变旋转方向。
采用基于微控制器的控制系统，能够改变系统的调速范围。
除此之外，采用不同的电机控制算法，电机的旋转方向也能够被改变。
固定分相电容器式（Permanent Split Capacitor, PSC）电机是单相感应电机中最多见的类型。
本文将会讨论三种不同的技术和驱动方式，它们可用于单向或双向控制PSC 电机的转速。
PIC 18F2431或dsPIC30F2010的引脚。
微控制器界面
微控制器是系统的大脑。
通常，电机控制应用中所利用的微控制器具有专门的外围设备，例如电机控制脉宽调制（PWM）、高速模数转换器（ADC）和诊断管脚。
Microchip公司的PIC18F2431和dsPIC30F2010都内嵌有这些功能。
通过访问微处置器上的专用片内外围设备，能够使控制算法的执行进程加倍简单。
ADC通道可用于测量电机电流、电机温度和散热片温度（与电源开关相连）。
另外ADC 通道还可用于读取电位计电平，那个信号以后可用于设置电机转速。
其他的ADC通道用于现场级应用，读取不同的传感器数据，例如接近开关、浊度传感器、水位、冷却器温度等等。
在一项具体应用中，通用I/O接口能够用作开关和显示器的连接接口。
例如，在冰箱应用中，这些通用I/O能够用于控制LCD显示器、七位LED显示器、按钮界面等等。
通信通道如I2C 或SPI用于连接电机控制板和另一个电路板以变换数据。
故障诊断界面包括具有特殊功能的输入线，如能在系统中设置出现灾难性故障时，关闭PWM输出的功能。
以洗碗机为例，若是驱动设备由于积聚的废物而阻塞，这就可以够阻止电机继续旋转。
通过检测电机控制系统中的过载电流就可以够判断是不是阻塞。
采用诊断功
能，这种故障能够被记录并显示出来，或被传送到修理人员的故障诊断PC中。
通常，这能够避免严峻失效，并减少产品由于故障带来的停工，进而降低维修本钱。
PWM是用于控制电机的主要方式。
采用上文所述的输入，微控制器的电机控制算法能够计算出PWM的占空系数和输出模式。
PWM的最有价值的功能包括具有可编程空载时刻的补充通道。
PWM信号能够是中间对齐或靠边对齐的。
中间对齐的PWM信号具有降低产品电磁噪声（EMI）辐射的长处。
具有三个大体部份的驱动布局方块图。
在这种布局中电机只有两个引线（M1和M2）。
所示的MCU具有一个PWM模块，它能够输出三对PWM信号，而且各组信号之间具有静区。
方式#1:单方向控制
单方向上的VF（可变频率）控制让驱动布局和控制算法变得相对简单。
具体做法是，从一个固定电压和频率的电源（如墙上插座电源）产生一个可变电压和频率的电源。
在42页的图显示了这种驱动布局的方块图，它包括前文所讨论的三个大体部份。
电机线圈接在输出反相器每一个半桥的中心处。
市场上很多常见电机的结构是，主线圈和启动线圈连接在一路，同时有一个电容与启动线圈相串联。
在这种结构中，电机可能只有两个引线（M1和M2）。
方块图中所示的MCU具有电源控制脉宽调制模块（PCPWM），它能够输出三对PWM 信号，而且在各组信号之间具有静区。
静区对感应电机控制应用是很成心义的，因为当一组PWM关闭电源开关而另一组开启时，会在直流总线上产生跨导，而静区能够避免这种情形的发生。
诊断电路包括电机电流监测、直流总线电压监测，和对连接在电源开关和电机上的散热片的温度监测。
电机以向前方向和向后方向转动时的相电压。
双向控制
大多数PSC电机被设计成单方向运行，但是，很多应用处合需要电性能够在两个
方向上旋转。
以前，齿轮机构与外部继电器和开关曾被用于取得双向旋转功能。
当采用机械齿轮机构时，电机轴单方向旋转，而齿轮可通过向前、向后啮合，或离开啮合，改变电机的旋转方向。
当采用继电器和开关时，按照所需要的运转方向，改变启动线圈的极性可让电机反向旋转。
在此，咱们将会讨论两种用于PSC电机双向速度控制的方式，它们均采用基于微控制器的驱动方式。
这里介绍的驱动布局能够产生有效电压，能够驱动主线圈和启动线圈，二者之间具有90度的相差，使设计者能够从电路中永久地移除与启动线圈相串联的电容，从而降低了整个系统的本钱。
不幸的是，这些方式采用的组件会增加系统的本钱。
方式#2：H-Bridge反相器
这种方式在输入端有一个倍压器；在输出端，利用H-bridge或双相反相器（见下图）。
主线圈和启动线圈的一端被连接至相应的半桥；而它们的另一端连接在一路，连接点是交流电源的中性点，这一点也作为倍压器的中心点。
利用H-bridge 的双向控制。
利用三相转换器电桥的控制。
控制电路需要编成两对互补的四个PWM信号，并需要在互补输出之间有足够的静区。
PWM0-PWM1和PWM2-PWM3是两对具有静区的PWM对。
采用PWM信号，按照VF 图，直流总线合成信号，以90度的相位差供给两组具有可变电压和可变频率的正弦电压信号。
若是输出到主线圈的电压以90度的相位滞后于启动线圈，则电机以向前方向运行。
若是要改变电机的旋向，供给主线圈的电压相位应当领先于启动线圈。
这种控制PSC电机的H-bridge反相器方式具有以下缺点：
主线圈和启动线圈具有不同的电路特征。
如此，每一个转换器的电流并非平衡，这会致
使反相器内的转换设备过早损坏。
线圈的普通触点直接连接于交流电源的中性点，这可能增加漏入主电源的转换信号，而且可能增加电路噪声。
这将会限制产品的EMI（电磁噪声）级别，违背特定的设计目标和规则。
由于输入电压倍压电路，实际有效直流电压相对偏高。
最后，由于有两个大功率电容，倍压器本身的本钱会较高。
将这些问题减至最小的方式就是利用三相转换器电桥，在下一部份会有所讨论。
电机向前和向后转动时的相电压。
方式#3: 利用三相转换器电桥
输入部份被标准二极管桥式整流电路取代，输出部份具有三相转换器电桥。
这种方式与前一方案的主要区别在于电机线圈与转换器的连接方式。
主线圈和启动线圈的一端别离连接到相应的半桥，而另一端连在一路，以后再与第三个半桥相连。
在这种驱动布局中，控制变得加倍有效，但是，控制算法也变得加倍复杂。
为了在加于主线圈和启动线圈的有效电压之间取得90度的相位差，应当有效控制线圈电压Va、Vb、和Vc。
各个设备具有相同的电压级别，这能够改良设备的利用情形，并能够在一个给定的直流总线电压下取得最大输出电压，为此，所有三个转换器的相电压均被设置为相同的幅值，如下式所示：
| Va | = | Vb | = | Vc |
加于主线圈和启动线圈的有效电压如下：
Vmain = Va-Vc
Vstart = Vb-Vc
通过控制Vc相对于Va和Vb的相角，能够很容易的控制电机的旋转方向。
45页的图表示了相电压Va、Vb和Vc，和在正向运转和反向运转时别离加于主线圈的有效电压（Vmain）和加于启动线圈的有效电压（Vstart）之间的关系。
对比于前两种方式，采用三相转换器电桥的控制方式控制一个300W的紧缩性能够节省百分之三十的功耗。
利用三相控制方式的另一个长处在于，能够用相同的驱动硬件布局控制三相感应电机。
在这种情形下，微控制器应当被从头编程，将输出正弦电压的相位差设为120度，以驱动三相感应电机。
在电器设备、工业和消费应用中，单相感应电机超级流行。
PSC是最多见的单相感应电机。
控制电机的转速具有很多长处，例如功率效率高、更低的噪声和在应用中更易控制。
在这篇文章中，咱们讨论了在单向和双向运行时控制一个PSC电机的不同方式。
采用三相电桥布局控制PSC电机的方式效果最佳。