单片机控制大功率500w交流电机开关和调速

只看该作者 · 2015-5-6 18:29

初到论坛，希望能得到大侠们的指点。
很多地方不懂，也继续在查资料

网上搜寻一些关于交流电机的调速方法。有串电感、电机绕组抽头、电子式双向可控硅方式、还有变频控制，基本明白。

我现在准备做的用51单片机是对一个500w的交流电机进行开关和调速控制，以节能。指导老师说过AC/DC-DC/AC，如果这样做的话，意图就是要做变频控制了，是吧？但是这样成本比较高，预计是可以节电40%左右(24小时内)，从经济角度可行性不怎样？(问题1)？

现在傻傻地做了一个220vac/15vdc，输出至一个DC-DC调压电路（LM317做一个多档位的降压电路输出12v，10v，8v，用继电器进行档位的切换），然后将LM317的输出再经过一个12vdc/220vac的逆变电路，才去驱动电机，这样做是不是很幼稚T_T?是不是应该往变频的角度去想了？(问题2)

查看过一些关于双向可控硅和继电器的比较。500w的交流机，感性负载下，双向可控硅是否像有些人说那样不能关断或者容易被烧毁，还有谐波的问题严重吗？但用继电器的话，触点会存在老化的问题，（用继电器调速好像切换比较频繁），而且500w功率下，用一般的5vdc控制，允许250vac10A的电磁继电器就可以，还是像有些论坛说的用固态继电器？(问题3)

哪种调速方式会好些呢？

谢谢~

1万 · 2015-5-6 20:53

交流电机调速最好用 pwm，也就是 AC/DC-DC/AC. 可控硅和继电器都不是好的方式。
这种控制用 stm32F1 或 stm32F4 比 51 更好。

1万 · 2015-5-7 09:42

调速要节能就必须上变频，以我的知识储备想不出任何第二种方法，但这对你来说太难了，仅控制算法就不是一般本科生能做的，建议上TI、microchip等做单片机的大公司网站上看看，有现成的背景知识讲解和具体软硬件解决方案，如果都能看懂，让电机转起来就不难了。另外，要想让变频节能40%，那得是风机水泵这类，需频繁启停且机械惯量又很小的特殊负载才能达到。

-60 · 2015-5-8 10:42

建议你参考我以前的帖子，用单片机控制双向可控硅，过零触发，能非常好的控制交流电机。

只看该作者 · 2015-5-8 22:19

cuya 发表于 2015-5-6 20:53
交流电机调速最好用 pwm，也就是 AC/DC-DC/AC. 可控硅和继电器都不是好的方式。
这种控制用 stm32F1 或 s ...

这两天复习别的，没认真看帖子，迟回复了

先谢谢回复啊，感觉好少人回帖

PWM调速好，但我目前了解的也不是很深，退而求次可以用别的方法吗？如果不行，还是可以试着做下
还有，用STM32为什么会好些，是因为位数问题运算会快些？专用的PWM芯片与单片机用计时器触发脉冲的PWM有什么区别？

只看该作者 · 2015-5-8 22:35

ocon 发表于 2015-5-7 09:42
调速要节能就必须上变频，以我的知识储备想不出任何第二种方法，但这对你来说太难了，仅控制算法就不是一般 ...

先谢谢版主回复~~迟了些回复了

这么说其他的方式也就不怎么节能？(其实我有点没说清楚，那个节电的估算不是让变频省出40%，24h内有段时间关闭，有段时间就调速状态，对应于24h全速运转而省40%，就是风机排风扇，这个问题次要。)
关于PWM，如果我只是进行交流斩控，不改变频率，这样是否可行呢？
准备调节的对象就是350W~750W的风机排风扇，也就是轻载，那么调压调速的范围会宽些，降压时，转子转速下降，转子会发热?不同功率的电机的电路设计或算法的参数是否差别又有很大不同？
是的，那个对于我来说，有难度，不是说怕做不了，只是时间有些紧，怕赶不及~~
版主逛TI的建议很好~~学习了

只看该作者 · 2015-5-8 22:48

wangguotu111 发表于 2015-5-8 10:42
建议你参考我以前的帖子，用单片机控制双向可控硅，过零触发，能非常好的控制交流电机。 ...

先谢谢回复~~
我查看了你的帖子，没找到电机的，电热毯就挺多。就是以交流电源周波数为控制单位的交流调功电路，M个周期内开通N个周期，关断M-N个周期，在电热类型的设备常见，也就是很适合电热毯的温度控制，这些接近纯阻性的设备应该和电机这样的感性负载不同，电流滞后于电压，电压过零时，电流还没，有些资料说忽略这个相移的问题，这样没问题？
你指的电机的帖子，愿闻其详

1万 · 2015-5-9 01:06

kolar93 发表于 2015-5-8 22:35
先谢谢版主回复~~迟了些回复了
这么说其他的方式也就不怎么节能？(其实我有点没说清楚，那个节电 ...

交流风机用单纯调压来调速效率很低，不节能，而且调速范围很窄，负载稍变化一点速度变化就很明显。
从节能实用的角度我会建议你只做开关控制，不搞调速，但估计与你导师的初衷不符，建议你直接问导师是不是一定要做变频器，如果是，就去买芯片厂家现成的变频开发系统，有现成的电路图和软件，用最简单的开环V/F运行方式，不涉及反馈算法，自己简化一下做个板子交差。

单片机控制大功率500w交流电机开关和调速

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