基于MCS-98单片机的交流调压调速系统

　　0 引言

　　对于电动机的起动过程，为了避免定子回路的大电流冲击，设计有两种起动方法。方法一通过设置在操作面板上的起动电位器，人工控制起动过程的快慢。方法二，通过单片机控制器将给定转速按一定的函数关系缓慢地增大，即相当于增加一个转速给定函数发生器。在交流感应电动机的定子铁心中，沿空间均匀分布三相绕组，各绕组轴相互错开120O把定子三相绕组依次接到三相电源时产生一个磁场，其幅值所在的磁轴相继与各绕组轴重叠。

　　也就是说，三相绕组联合产生一个在空间不断移动的磁场。当三相绕组流过三相正弦电流时，则将产生一个旋转磁场。如果转子以低于旋转磁场的转速转动， 那么在转子绕组和旋转磁场之间出现相对运动，而在转子绕组中产生感应电压引起电流。而感应电流在磁场下又产生转矩，推动转子转动。

　　1.感应电动机的调速方式

　　1.1 感应电动机调压调速

　　当主电源为恒压恒频三相交流电网CVCF，M为感应电动机，中间为交流斩波调压器时，就构成了感应电动机调压调速系统。交流斩波器的输出是变压恒频交流VVCF，即f1=fa，U1≤Ua，感应电动机的电磁转矩Te，最大电磁转矩Tem及其对应的临界转差率sm分别为：

　　由于调压调速属于能耗转差调动，低速运行时电动机转子的损耗大，转子发热严重，故不适用于长期低速运行。对于只有短时低速运行的起重机械升降机等恒转矩负载和风机泵类等通风机械的负载都可采用。

　　轻载时如果把电动机的端电压降低，就能大大减小励磁电流，提高功率因数和减少电动机空载损耗，这就是国外发展起来的所谓NOLA节能器，即功率因数节能器的基本原理。

　　1.2 变极调速

　　采用双速（或三速）变极笼型电动机经接触器换接定子绕组，可得到与极对数对应的二挡（或三挡）同步速度。这种设备控制简单、运行可靠、费用也低，但调速是有级的且范围有限，一般只用于对特性要求较低的场所。

　　2.单片机控制的交流调压调速系统

　　MCS-98单片机实现数字触发、数字测速、数字调节的任务。