基于STM32的单相电机调速控制器的设计
2021年电子技术应用第8期
王卓然，曾 敏，袁 松，胡子鑫
华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州510641
摘要： 针对模拟调速方法控制精度和柔性差的缺点，提出了一种数字化的单相电机调速方案。介绍了单相交流调压调速原理，设计了控制器主电路和过零检测电路，对电路进行了仿真和参数优化，在此基础上搭建了基于STM32的单相电机调压调速控制系统并进行实验验证。仿真与实验结果表明，过零信号检测判断准确，实验波形与理论分析一致，实现了数字化调压调速。
中图分类号： TM343
文献标识码： 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的单相电机调速控制器的设计[J].电子技术应用，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
单相异步电动机具有结构简单、价格低、性能良好、操作方便等特点，被广泛地应用于工业、农业和日常生活中[1-2]。目前异步电机的调速方法主要采用变频调速和调压调速两种[3]，其中调压调速线路简单、成本低廉、没有谐波干扰现象，在异步电动机调速控制方面已逐步体现出优势。另外，为了实现电动机的调速控制，与常规模拟调速方法相比较，数字控制具有控制精度高、柔性化和模块化程度高等特点，对外部环境复杂、对产品性能要求高的场景(如风机的通风、排尘和冷却)适用性更好[4-5]。
本文提出了一种基于STM32F103控制的单相异步电动机的调压调速方法，通过控制双向晶闸管(TRIAC)导通时间实现调压调速。设计了相应的主电路和控制电路，通过仿真和实验分析优化电路参数，从而实现风机系统调压调速目的。
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作者信息：
王卓然，曾 敏，袁 松，胡子鑫
(华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州510641)
