单相电机如何实现变档

单相电机，一般是指由市电交流电提供的单相交流电源进行供电的异步电动机。因为市电电源供电非常方便经济，为家庭生活用电，所以单相电机不但在生产上用量大，而且也与人们日常生活密切相关。尤其是随着人民生活水平的日益提高，用于家用电器设备如电风扇等的单相电机的用量，也越来越大。单相电机通过调速电路来调节电机的转速。

第一种单相电机的调速方法为电感机械开关调速，通过调节串接的电感大小来调节辅助绕组与主绕组电感机械配比来实现调速方案，但是该方案调速范围有限，难以实际低速启动或调节。

第二种单相电机的调速方法为串电抗无级调速，能实现平滑调速，但是调速范围有限，且电抗尺寸大，系统效率低。

第三种方法为可控硅调速，通过双向可控硅开关来完成对电机端电压的斩波控制而实现调压。该方法成本低、实现简单，因而目前被广泛应用。然而，可控硅在低速调速时由于波形被斩波较多，变形较大，因而功率因数(pf)过低，不符合电源要求。且转矩脉动大，噪音大。

第四种方法为交流斩波器调速，该类调速电路往往需要多路相互隔离的辅助电源，且采用大量的高压元器件，如通常需要8个高压二极管和2个高压双向开关，且高压器件不共地，因此电路设计复杂，高压器件和控制单元之间需要相互隔离，且需要多个隔离电源，很难实现系统集成。因为整体系统复杂，成本偏高，很难被实际应用。

另有一种控制方法是变频逆变器调速，包括将交流电源进行整流滤波以获得直流稳压电源的交流-直流变换电路和对方波信号进行变频斩波的斩波电路等，虽然具有同时调幅调频、灵活应用的优势，但是需要在输入整流电路后采用大电容或交流-直流开关变换电路来获取直流稳压源，且采用复杂的变频逆变电路来产生交流变频电压源。其体积大，成本高,系统操作复杂。且因为输入整流滤波电容的存在，其功率因数较低，如半载功率因数经常为0.5至0.6之间。因此对于大功率逆变器往往需要增加额外的前级功率因数校正(pfc)电路。但这也增加了系统成本和引入额外的损耗。

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