基于STM32的單相電機調速控制器的設計
2021年電子技術應用第8期
王卓然，曾 敏，袁 松，胡子鑫
華南理工大學 機械與汽車工程學院，廣東 廣州510641
摘要： 針對模擬調速方法控制精度和柔性差的缺點，提出了一種數字化的單相電機調速方案。介紹了單相交流調壓調速原理，設計了控制器主電路和過零檢測電路，對電路進行了仿真和參數優化，在此基礎上搭建了基于STM32的單相電機調壓調速控制系統并進行實驗驗證。仿真與實驗結果表明，過零信號檢測判斷準確，實驗波形與理論分析一致，實現了數字化調壓調速。
中圖分類號： TM343
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201188
中文引用格式： 王卓然，曾敏，袁松，等. 基于STM32的單相電機調速控制器的設計[J].電子技術應用，2021，47(8)：116-119.
英文引用格式： Wang Zhuoran，Zeng Min，Yuan Song，et al. Design of single-phase motor speed controller based on STM32[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：116-119.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.201188
中文引用格式： 王卓然，曾敏，袁松，等. 基于STM32的單相電機調速控制器的設計[J].電子技術應用，2021，47(8)：116-119.
英文引用格式： Wang Zhuoran，Zeng Min，Yuan Song，et al. Design of single-phase motor speed controller based on STM32[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(8)：116-119.
Design of single-phase motor speed controller based on STM32
Wang Zhuoran，Zeng Min，Yuan Song，Hu Zixin
School of Mechanical & Automotive Engineering，South China University of Technology，Guangzhou 510641，China
Abstract： Aiming poor precision and flexibility of the analog speed control method, a digital speed control scheme for the single-phase motor is proposed. Firstly, the principle of single-phase AC variable voltage speed control is introduced, the main circuit of the controller and the zero-crossing detection circuit are designed, and then the circuit simulation and parameter optimization are carried out. On that basis, an STM32-based variable voltage speed controller for the single-phase motor is built. The zero-crossing detection of supply voltage is accurate. The simulated and experimental results are shown to be in good agreement, verifying the reliability of the digital speed control method.
Key words : variable voltage speed control；single-phase asynchronous motor；STM32；TRIAC；digital control
0 引言
單相異步電動機具有結構簡單、價格低、性能良好、操作方便等特點，被廣泛地應用于工業、農業和日常生活中[1-2]。目前異步電機的調速方法主要采用變頻調速和調壓調速兩種[3]，其中調壓調速線路簡單、成本低廉、沒有諧波干擾現象，在異步電動機調速控制方面已逐步體現出優勢。另外，為了實現電動機的調速控制，與常規模擬調速方法相比較，數字控制具有控制精度高、柔性化和模塊化程度高等特點，對外部環境復雜、對產品性能要求高的場景(如風機的通風、排塵和冷卻)適用性更好[4-5]。
本文提出了一種基于STM32F103控制的單相異步電動機的調壓調速方法，通過控制雙向晶閘管(TRIAC)導通時間實現調壓調速。設計了相應的主電路和控制電路，通過仿真和實驗分析優化電路參數，從而實現風機系統調壓調速目的。
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作者信息：
王卓然，曾 敏，袁 松，胡子鑫
(華南理工大學 機械與汽車工程學院，廣東 廣州510641)
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