Question

变频器的单相电动机调速控制电路装置

主要是设计一个利用变频器工作原理的电子电路（不可以直接用变频器）来实现单相电动机的调速控制装置。
（1）叙述变频器的工作原理及单相电动机（电容式）的工作原理。
（2）重点描述本电子装置关键的设计思路及实现方法，使之如何实现单相电动机的速度变化，达到单相电动机的调速控制目的。
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Answer 1

变频器的工作原理是交流电整流波后得到直流电，通过桥式的IGBT（工业三极管）的交替开关，把直流电转换为交流电输出。IGBT的交替开关的频率就是变频器的输出频率。（这个要与IGBT的开关频率区别开，IGBT的开关频率很快,称之变频器的载波频率）

单相交流电动机只有一个绕组，转子是鼠笼式的。当单相正弦电流通过定子绕组时，电动机就会产生一个交变磁场，这个磁场的强弱和方向随时间作正弦规律变化，但在空间方位上是固定的，所以又称这个磁场是交变脉动磁场。这个交变脉动磁场可分解为两个以相同转速、旋转方向互为相反的旋转磁场，当转子静止时，这两个旋转磁场在转子中产生两个大小相等、方向相反的转矩，使得合成转矩为零，所以电动机无法旋转。当我们用外力使电动机向某一方向旋转时（如顺时针方向旋转），这时转子与顺时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变小；转子与逆时针旋转方向的旋转磁场间的切割磁力线运动变大。这样平衡就打破了，转子所产生的总的电磁转矩将不再是零，转子将顺着推动方向旋转起来。
要使单相电动机能自动旋转起来，我们可在定子中加上一个起动绕组，起动绕组与主绕组在空间上相差90度，起动绕组要串接一个合适的电容，使得与主绕组的电流在相位上近似相差90度，即所谓的分相原理。这样两个在时间上相差90度的电流通入两个在空间上相差90度的绕组，将会在空间上产生（两相）旋转磁场，在这个旋转磁场作用下，转子就能自动起动，起动后，待转速升到一定时，借助于一个安装在转子上的离心开关或其他自动控制装置将起动绕组断开，正常工作时只有主绕组工作。因此，起动绕组可以做成短时工作方式。但有很多时候，起动绕组并不断开，我们称这种电动机为电容式单相电动机，要改变这种电动机的转向，可由改变电容器串接的位置来实现。

我个人认为设计单相电容式电动机的变频控制，可以只改变电动机的主绕组的频率，应该可以达到调速的目的，因为副绕组有电容存在，不能适应高速的载波频率。

Answer 2

常用的三种控制调速方法：

第一种，机械调速。
机械调速方法有电磁离合器、液力耦合器和液粘离合器三类，其中使用最多的是液力耦合器，即在电机和负载之间串入一个液力耦合装置，通过液面的高低调节电机和负载之间耦合力的大小，实现负载的速度调节。上世纪90年代，液力耦合器在高压大容量笼型电机拖动的风机、泵类上使用的较多。由于它的调速范围有限（99%～30%）、调速精度不够高、效率较低、只能单机使用、故障时必须停机修理等缺陷，使用范围很窄，使用量也非常有限。
第二种，串级调速方式。
　 串级调速必须采用绕线式异步电动机，将转子绕组的一部分能量通过整流、逆变再送回到电网，这样相当于调节了转子的内阻，从而改变了电动机的滑差。由于转子的电压和电网的电压一般不相等，所以向电网逆变需要一台变压器，为了节省这台变压器，现在国内市场应用中普遍采用内馈电机的形式，即在定子上再做一个三相的辅助绕组，专门接受转子的反馈能量，辅助绕组也参与做功，这样主绕组从电网吸收的能量就会减少，达到调速节能的目的。由于在工业生产中绕线电动机的使用量不多，串级调速方式的应用范围也较窄。
第三，变频调速方式。
　变频调速就是通过变频器改变供电频率，从而实现对电动机转速的调节，提高电气传动系统的运行效率。从电流的变化方式来看，变频器可分成交流－直流－交流变频器和交流－交流变频器两大类，从调速效果看，使用变频器调速是最好的调速技术，它的调速范围最宽，可达到100%～5%；调速精度最高，可达到±0.5%。由于它是无级调速，可实现电机的软起动和整个生产系统的全自动控制。

Answer 3

变频装置或变频器都不适合单项电容启动电动机。

Answer 4

单相电容电机就不适合用变频器，你要是用的话就需重新定做无电容电机

Answer 5

首先把交流电变成直流电，然后改变直流电的方波频率，之后在逆变成交流电。

共给电动机。