日期：2023-02-13 18:28:54瀏覽量：88109
減速電機的調速背景
單相感應電機只需要單相市電電源供電即可工作，可靠簡單，是最早進入家電應用領域的電機種類之一。據相關統計，目前大部分的家用落地扇、吊扇、空調外機、廚房煙機等家用電器仍然采用單相感應電機。在諸多單相感應電機類型中，更常見的是如圖1所示的電容運行電機，啟動電容和啟動繞組始終都參與工作。
1. 單相感應電容運行電機
大多電機工作過程中經常面臨調速的問題，單相感應電機也不例外。如家用電扇要切換轉速擋位實現不同的出風量。傳統常見的調速方式有抽頭調速和可控硅斬波調速。
減速電機的調速抽頭調速
輔助繞組分出若干抽頭，通過機械開關接不同的繞組實現電機調速。一般單相感應電機是基于滿載工況優化設計，通過改變抽頭組合讓部分輔助繞組產生反向抵消磁場來實現減速目的。電機滿載工況下繞組磁場接近正交的圓形，噪音和效率表現相對較好；低速工況下抽頭繞組結構改變讓電機運行失去了對稱性，偏向橢圓磁場，轉矩脈動的分量增加，效率降低，噪音變大。此時電機偏離了原有優化的狀態，電機轉速雖然降下來了，但其輸入功率卻沒有成比例下降，還經常伴隨著惱人的電磁噪音。從某種意義來說，抽頭調速是靠繞組間“出力抵消“，消耗能量來達到調速目的。此外，多抽頭結構也不利于電機標準化生產。
2. 單相感應電機抽頭調速
減速電機的調速可控硅調速
抽頭調速只能實現有限擋位調速，某些應用需要實現無級調速或閉環調速，如空調風機，或者高端風扇要求產生連續的睡眠風和自然風。在這樣的應用場合，前面的調速方式顯然無法滿足要求。某些家電廠采用可控硅斬波實現單相感應電機的調壓調速，即將交流市電經雙向可控硅斬波后加到電機負載。連續改變可控硅導通角，調節等效的電機電壓實現無級調速。但工頻的可控硅斬波導致電機輸入電壓波形嚴重失真，功率因數變差，因此這種可控硅調速也同樣存在嚴重的電磁噪音問題。
3. 單相感應電機可控硅調速
近年來一些家電廠商推出了低壓無刷直流電機(BLDC)方案，該類方案可以解決上述調速帶來的噪音和能效痛點問題，但系統復雜，還需要一個額外的電源適配器，整機系統價格相對昂貴，尚無法完全取代單相感應電機。而傳統單相感應電機依然占據相當大的市場份額。
