单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究-电气自动化.PDF

《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　１１６０２８） 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）０４－００１０－０３ ＡＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＢｉｐｏｌａｒＳＰＷＭＶａｒｉａｂｌｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＳｐｅｅｄＣｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒＳｉｎｇｌｅｐｈａｓｅＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＭｏｔｏｒｓ ＳＨＡＯＬｉｇｅｎｇ，ＷＵＹａｎｍｉｎｇ，ＸＵＣｈｕｎｘｉａｏ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＤａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＤａｌｉａｎＬｉａｏｎｉｎｇ１１６０２８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＶａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｔｈｒｏｕｇｈｂｉｐｏｌａｒＳＰＷＭ．ＡｂｉｐｏｌａｒＳＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄａｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｉｎｖｅｒｔｅｒｃｉｒｃｕｉｔｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｉｒｃｕｉｔｒｙａｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｉｎｔｈｅＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ．Ａｓｓｈｏｗｎｉｎｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｈａｓａｐｏｏｒｖａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｈａｓｓｅｒｉｏｕｓ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｂｅｆｏｒｅｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｌｔｅｒ，ａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｌｔｅｒｒｅｍｏｖｅｓｈｉｇｈｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｓ，ｉｍｐｒｏｖｅｓｍｏｔｏｒ’ｓｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌ， ａｎｄｍａｋｅｓｉｎｖｅｒｔｅｒｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｍｏｒｅｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｓｉｎｅｗａｖｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｍｏｔｏｒ；ＳＰＷＭ；ｖａｒｉａｂｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｅｄｃｏｎｔｒｏｌ；ｆｉｌｔｅｒ；ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ０　引　言 构框图，主要由整流桥、直流电容、逆变器、ＬＣ滤波器、单相异步 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 ［１］ 常见的生成 小于５ｋＷ的轻工设备中 ，它的特点是结构简单、价格低廉、运 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 法有 自然采样 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、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