带换向器的单相串励电动机调速控制系统谐波问题研究

摘要

单相串励电动机由于启动转矩大、转速高、体积小等一系列的特点，在电动工具、家用电器和吸尘器上获得了十分广泛的应用。但由于转速高、电流大，它所产生的谐波电流对环境的影响越来越严重，研究其控制方法具有重要的理论意义与工程价值。本论文对单相串励电动机的谐波问题进行了研究。 本文首先分析了单相串励电动机常用的两种调压调速控制方案：移相控制和通断控制。在不同性质负载的电路中，对这两种控制方式进行了详尽的理论分析，并采用傅立叶分解的方法，对其产生的各次谐波进行了计算和分析，用于指导交流调压控制系统的设计。 其次，以P89LPC901单片机为核心，设计出了一套交流调压控制系统，通过不同的软件设计，在同一硬件平台下实现了对单相串励电动机的移相控制和通断控制。系统包括控制信号输入电路、同步检测电路、电源电路以及晶闸管驱动电路。通过调节滑动变阻器，控制输出双向晶闸管的导通，实现了对电机转速的控制。 针对理论分析的结论，在MATLAB/SIMULINK环境下，建立了交流调压电路的仿真模型。通过仿真，验证了理论推导的正确性。最后，对仿真的结果进行了相关的实验对比。本文的工作有助于降低单相串励电动机的谐波电流。

目录

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第一章绪论

1.1抑制单相串励电动机谐波的必要性

1.2单相串励电动机谐波抑制研究的现状

1.3本文的主要内容及章节安排

第二章 单相串励电动机的调速方案及谐波分析

2.1引言

2.2单相串励电动机交流调压的调速方案

2.3单相串励电动机交流调压的谐波分析

2.4小结

第三章单相串励电动机调速系统的设计

3.1引言

3.2调速系统的硬件设计

3.3调速系统的软件设计

3.4小结

第四章系统的MATLAB／SIMULINK仿真

4.1引言

4.2单相串励电动机调速控制系统仿真模型的建立

4.3移相控制单相交流调压电路的仿真及谐波分析结果

4.4通断控制单相交流调压电路的仿真及谐波分析结果

4.5小结

第五章 实验运行结果及分析

5.1引言

5.2移相控制运行实验

5.3通断控制运行实验

5.4实验结果分析

5.5样机实验结果

5.6小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

致 谢

参考文献

研究成果