单相交流电机广泛应用于家用电器以及其它小功率应用场合,占能源消耗的很大一部分。为了应对当前所面临的能源危机,工业领域多采用调速节能方案。一方面可以实现节能降耗的目的;另一方面,也有利于改善环境.对于家电领域的节能,人们自然想到对单相交流电机的调速方案.传统的单相交流电机多采用改变电机端电压或采用变极实现调速.随着微处理器和电力电子技术的发展,变频调速在单相交流电机的应用也逐渐引起人们的重视,其应用领域也正在逐步扩大！
本文主要针对单相到三相交流无刷电机设计出了一套小容量、小功率的通用型控制器。控制对象是在日常中较广泛使用的小型交流电机,即U形单相永磁同步电机、交流单相电容异步电机(两相电机)和无刷直流电机!通用控制器的设计主要分:逆变器主电路部分、驱动信号电路和基于单片机的软件设计部分！首先对单相到三相电机的通用控制方法进行了理论性分析,利用了仿真验证其可行性。采用单相半桥逆变电路进行拓扑,将单相逆变结构拓扑成为三相逆变结构作为通用控制器的主电路,并搭建了功率逆变电路.
本文对单相交流电机变频调速的相关技术和方法进行了研究!从单相电机的变频调速原理入手,对实现单相电机SVPWM方案的各种逆变器拓扑进行了比较分析.在此基础上,提出了一种基于两相三桥臂全桥拓扑结构的新型SVPWM控制方案,既提高了逆变器的直流电压利用率,又达到了本发明公开一种单相交流电机的数字控制器,包括微处理机MCU和与微处理机MCU相连的电源电路,过零检测电路,信息显示电路,信息输入电路,速度反馈电路,电机执行电路,其中电源电路,过零检测电路,电机执行电路还连接交流电源,速度检测电路,电机执行电路与单相交流电机相连!
尽管如此,家用电器的变频调速仍有许多问题有待解决,例如变频调速过程中因电力电子器件的开关频率过高所引起的开关损耗过大有可能抵消因调速所节约的能量等问题!目前解决这一问题的有效措施之一则是采用空间矢量脉宽调制(SpaceVectorPulsewidthmodulation,以下简称SVPWM)方案。SVPWM方案具有开关频率低,电压利用率高等优点,因而在三相交流电机中得到广泛应用！有关于这方面的研究和应用已较为成熟,而单相交流电机的SVPWM技术则尚有许多问题有待解决.
通过采集单相交流电机的实时速度与设定的参考速度形成闭环控制回路,结合采集到的交流电源过零信号,输出一定占空比的脉冲信号来控制可控硅的通断,控制单相交流电机的各种转动如正转,反转,停止,输出一定占空比的脉冲信号控制可控硅通断,实现直流分量给单相交流电机以实现制动;强电与弱电之间利光耦,变压器进行隔离,使其互不干扰,保证回路稳定！现有本科教材对单相交流电机介绍较少,介绍三相交流电机比较多,而单相交流电机在生活中同样应用广泛！
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本文利用PLC与组态王实现了单相交流电机的闭环自动控制和上位机远程监控,实验表明,控制效果良好,运行平稳,监控灵活方便.近几年,随着在电机领域研究的不断深入,对电机控制要求的不断提高,许多新型的、小型的特种电机应运而生,并且已经进入了人们的日常生活！电机造得小且实用,无非是件好事,但同时也提高了控制系统设计的难度和精度！目前迫切需要的是能够设计出与电机相配套的小型的、通用型控制系统!既可以满足电机自身的要求,也可以满足同等功率条件的不同种类电机的要求,使之达到兼容的目的。光电探头安装在机器人底盘前部，共设置了5个检测点。从理论上讲，检测点越多、越密，识别的准确性与可靠性就越高，但是硬件的开销与软件的复杂程度也相应的增加。采用该巡线系统保证了检测的精确度，节约了硬件的开销。发光二极管发出的调制光经地面反射到光敏二极管。光敏二极管产生的光电流随反射光的强弱而线性变化。把这种变化检测出来，就可以判断某一个检测点是否在白色引导线的上方，从而判断机器人和白色引导线的相对位置。
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