一种简单的单相感应电机调速控制器的设计和实现

更新时间:2024-02-07 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:5396 浏览:13601

中图分类号:TH137 文献标识:A 文章编号:1009-4202(2010)05-184-01

摘 要 本文利用一个8引脚的8位单片机,4个可控硅实现了单相感应电机的调速,对控制器的设计从硬件和软件上分别做了详细的介绍,并对实验结果进行了分析研究.

关 键 词单相感应电机 电机调速 可控硅

一、引言

传统的单相感应电机的调速,一般可以通过两种方式:一是通过电机绕组的多抽头设计,可以实现几个不同的转速,但这种方式电机的材料成本高,制造工艺复杂.另外一种方式是通过变频控制器实现,通过这种控制器可以实现电机的连续调速,但这种控制器的设计一般需要采用高性能的处理器芯片,成本较高的功率模块或功率晶体管.本文设计的控制器只需要一个普通的8引脚的8位单片机,四个可控硅就可以实现电机的调速.


二、控制器硬件电路设计

控制器的硬件电路部分主要有四个组成部分:直流电源电路,SCR组成的H桥电路,H桥的驱动电路,交流电源的过零点检测电路.控制器的直流电源部分利用阻容降压的方式,得到直流5伏和15伏,利用4个TCR组成H桥电路,使用单片机的4个数字输出口和4个光耦组成驱动电路,由于单片机的数字输入输出端口的内部带有5伏电压的嵌位保护二极管,所以直接将电源火线或零线串联一个限流电阻,然后直接接到单片机的一个数字输入端口,就可以检测到交流电源的过零点.

三、控制器的软件设计

控制器的变频调速的原理是:对输入的50HZ或60HZ的交流电进行调压或分频处理.具体的实现方法就是通过检测交流电源的过零点,根据需要得到的频率或电压,通过可控硅的H桥电路进行斩波或翻转,就可以得到不同频率或电压的交流电源.其软件的程序流程图如下所示:

四、实验结果

本文利用该控制器分别进行了以下三种测试:一种频率不变电压变,一种是电压和频率都改变,一种是频率变电压不变.以下是控制器驱动电机时实际测试的电压和电流波形图:

五、结论

本文设计的控制器简单实用,通过调压或调频可以有效的实现单相感应电机的调速.