簡析單相電機變頻調速技術的注意事項

? ? 變頻調速電動機將電能轉變為機械能的一種機器。通常電動機的作功部分作旋轉運動，這種電動機稱為轉子電動機；也有作直線運動的，稱為直線電動機。電動機能提供的功率范圍很大，從毫瓦級到萬千瓦級。電動機的使用和控制非常方便，具有自起動、加速、制動、反轉、掣住等能力，能滿足各種運行要求；電動機的工作效率較高，又沒有煙塵、氣味，不污染環境，噪聲也較小。

盡管三相電機的變頻調速技術已經日漸成熟，但是，單相電機的變頻調速技術卻還面臨著以下一些問題：

1）單相電機的繞組不同于三相電機，其主副繞組多為不對稱繞組，副繞組通常串聯了運轉電容，給合成圓形旋轉磁場帶來新的問題；

2）單相電機用的變頻調速逆變主電路結構同樣有其獨特的一面，存在如何獲得合理，的逆變電路的問題；

3）針對單相電機變頻調速，存在采用什么樣的控制技術，才能使得單相電機獲得與三相電機，甚至與直流電機一樣優良的調速效果的問題。

技術總結：

1）單相電機逆變主電路的結構主要分為全橋和半橋兩種。半橋電路結構簡單，成本低廉，要求前級電源能穩定提供正負對稱輸出。

2）全橋逆變電路，由于兩相三橋臂需要的開關器件相對較少，易于采用三相電路中六單元功率模塊，比起8只開關器件組成的全橋逆變電路優勢明顯。

3）半橋電路采用SPWM和SVPWM控制時，輸出電壓大值相同；在全橋電路中，SVPWM的直流電壓利用率比SPWM要高出41％。SVPWM控制易于數字化的實現，合理安排矢量作用順序，能有效減小開關損耗。

4）從以上控制方案來看，普遍存在的問題為直流電壓利用率較低。如何提升電壓利用率是單相電機變頻調速要克服的問題之一。單相電機的旋轉磁場中存在有3次及5次等低頻諧波，所以，在選用控制方案時要注意低頻諧波的削弱。單相電機兩套繞組垂直分布，彼此之間的互感接近于零，在采用更復雜的控制策略，如轉矩直接控制時，會起到簡化復雜程度的作用；同時，還可以利用兩套繞組電流之和來確定磁場的位置，為電機氣隙磁場的檢測提供了一個有效、簡便的途徑。