單相永磁同步電動機的調(diào)速控制
林明耀 余 衛(wèi) 曹中華（東南大學）
【摘要】為拓寬微風吊扇的使用范圍，需要研制一種逆變調(diào)速裝置與微風吊扇配套使
用。文中在理論分析的基礎(chǔ)上，介紹單相永磁同步電動機調(diào)速裝置的系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理、設(shè)計特點等。應(yīng)用表明，該裝置具有體積小、成本低和工作可靠等優(yōu)點。
【敘詞】逆變裝置調(diào)速永磁電機單相電動機同步電動機原理研制
1引 言
微風吊扇使用的單相永磁同步電動機，其定子繞組為一單相集中繞組，在該繞組周圍間隔排列著16個上、下導磁爪極。當定子繞組通入交流電后，16個上、下爪極被磁化而形成8對磁極。外轉(zhuǎn)子由n、s極相間隔的16塊永磁鐵粘貼在轉(zhuǎn)子內(nèi)表面形成，同樣構(gòu)成8對極。定、轉(zhuǎn)子展開圖如圖1所示。
該電機依靠定、轉(zhuǎn)子磁場相互作用而運行，正常運行時轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為
將f= 50hz，p=8代入上式，得，n= 375r／min。要改變電機的同步轉(zhuǎn)速，與變極相比，轉(zhuǎn)為便利的方法是改變電源的頻率。另一方面，為拓寬微風吊扇的使用范圍，如在交流電源不易獲得而直流電源易于獲取的場合，也需要研制一種逆變調(diào)速裝置，以便與微風吊扇配套使用。
2系統(tǒng)構(gòu)成
根據(jù)該單相永磁同步電動機的結(jié)構(gòu)和運行原理，研制的調(diào)速系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。
該系統(tǒng)由脈沖發(fā)生器、脈沖分配器、開關(guān)控制電路和單相永磁同步電動機等四個部分組成。直流電源可由橋式整流獲得，也可由蓄電池供電得到。圖3為逆變器電路圖。
3工作原理和設(shè)計特點
3.1定時器ne555
脈沖發(fā)生器采用定時器ne555，如圖3虛線框內(nèi)所示。只要改變電阻rw值就可方便地改變脈沖頻率，其值可計算為。
3.2脈沖分配及開關(guān)控制器
對于脈沖分配及開關(guān)控制器，當脈沖發(fā)生器的脈沖到來時，c點為高電位，t2管導通，t3管飽和，a點近似為地電位。隨即t1管飽和，b點為高電位，其值約為+ edc，此時t4、t5和t6管截止，uab=+edc
約經(jīng)過半個周期，脈沖消失，t1、t2和t3管截止，ts管導通，t4、t6管飽和，這時a點近似為高電位+edc如，b點為地電位，uab=+edc，t1、t3和t4和t6管輪流工作在飽和、截止狀態(tài)，也即開、關(guān)狀態(tài)，使單相永磁同步電動機的定子繞組上得到一峰值近似為電源電壓edc的方波電壓，電機帶動微風吊扇運行工作。
單相永磁同步電動機運行時的定子繞組電流約為400ma，設(shè)t1～t 6管的電流放大倍數(shù)β≈100，則控制管基值觸發(fā)電流為
所以，偏置電阻為
取標稱值r6l =rb2=270kq
改變尺rb1、rb2的值，將改變開關(guān)管的開關(guān)速度，直接影響電機的運行特性。選合適的rb1、rb2值以保證電機在所要的調(diào)速范圍內(nèi)有良好的運行特性，同時線又具有較小的功耗。
3.3方波控制脈沖
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