单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究.pdf

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1、《电气自动化)2015年第37卷第4期变流技术ConverterTechniques单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究邵力耕，武炎明，徐春晓(大连交通大学电气信息学院，辽宁大连l16028)摘要：利用双极性SPWM正弦脉宽调制技术实现单相异步电动机变频调速。在MATLAB／Simlink软件中建立双极性SPWM控制器、主电路中的整流和逆变电路。从仿真结果中可以看出，在未加滤波器之前，单相异步电动机变频调速性能较差和逆变器输出电流畸变程度大。加滤波器后，滤除高次谐波，提高电动机调速性能和逆变器输出电流更接

2、近正弦波。关键词：单相电动机；SPWM；变频调速；滤波器；整流器DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2015．04．004[中图分类号]TM464[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2015)04—0010—03ASimulationStudyontheBipolarSPWMVariableFrequencySpeedControlforSingle．phaseAsVnchrOnOusMotorsSHAOLi—geng，WUYan-ming，XUChun-xiao(College

3、ElectricalInformation，DalianJiaotongUniversity，DalianLiaoning116028，China)Abstract：Variablefrequencyspeedcontrolofsingle—phaseasynchronousmotorsisrealizedthroughbipolarSPWM．AbipolarSPWMcontrollerandarectificationandinvertercircuitofthemaincircuitryareestablis

4、hedintheMATLAB／Simulink．Asshowninthesimulationresults，thesingle·phaseasynchronousmotorhasapoorvariablefrequencyspeedcontrolandtheinverteroutputcurenthasseriousdistortionbeforetheadditionofthefilter，andapplicationofthefilterremoveshigherharmonies，improvesmotor

5、’Sspeedcontrol，andmakesinverteroutputcurrentmoresimilartothesinewave．Keywords：single-phasemotor；SPWM；variablefrequencyspeedcontrol；filter；rectifier构框图，主要由整流桥、直流电容、逆变器、Lc滤波器、单相异步IJ引舌电动机和SPWM控制器组成。在小功率应用领域，单相异步电机广泛用于家用电器和功率小于5kW的轻工设备中⋯，它的特点是结构简单、价格低廉、运常见的生成冁流器单

6、相半桥SPWM波形的方行可靠和噪音低等。通过调节端电压和改变极对数的传统调速方法已远远不能满足生产和生活的需要，而变频调速技术以其优法有自然采样丰1』避变电路法、规则采样法异的调速和起动性能、高功率因数和节电效果，在异步感应电动和不对称规则采机调速系统中应用越来越广泛。但目前变频调速的研究主要集样法等。规则采中在三相电动机上，目前对单相电动机的变频调速研究重视不样法和不对称规够，但是单相电动机变频调速的研究在工程上有重要的现实则采样法对算法意义。要求较高，产生图1变频调速结构框图本文采用双极性SPWM脉宽调制技术

7、，实现了小功率单相的SPWM波形精度不如自然采样法，因此采用自然采样法做仿电动机变频调速，通过仿真验证了理论的可行性，并且通过加入真。其基本原理是利用高频三角载波与控制正弦波进行比较，从LC滤波器，进一步改善了电动机调速效果，能够满足单相异步电而产生调制的SPWM波，为满足逆变的需要，减少电压谐波含动机变频调速要求，而且单相电动机变频调速具有低功耗、寿命量，采用双极性调制，使输出电压不含偶次谐波。对于逆变器而长、可靠性高等特点，可以广泛应用于家用电器行业。言，采用单相半桥SPWM逆变电路，它具有控制方式简单、成本

8、1SPWM控制低廉、滤波设计容易等优点，可以实现调频调压功能。1．1SPWM控制方法单相电动机的定子绕组是在空间呈正交状态，为了产生圆形单相交流异步电动机变频调速常采用交一直一交变频器，就磁场，获得较好的电机性能，在采用SPWM技术的时候，就需要是把单相交流电整流成直流电，再经脉冲宽度调制变成单相可变保证两相绕组中的电流相位差为90度。频率、可变电压的交流电，驱动单相交流