马少才

(上海儒竞智控技术有限公司，上海 200438)

0 引 言

单相感应电机(SPIM)具有成本低廉、使用方便、结构简单、维修方便的优点，广泛应用于家电和小功率工业应用领域中，如电风扇、洗衣机、抽油烟机、家用水泵及小型风机等。单相电机一般直接接入电网，在这种情况下单相电机的能耗较高，如果不能进行调速会造成能量的大量损失[1-2],而且无法满足高精度驱动要求[3]；电机功率因数较低，会导致电网电能质量的降低[4]；电网电压和频率的波动会导致电机偏离其额定工作点，导致电流产生较大波动，随之导致电机转矩出现较大波动；此外，单相电机起动时，起动电流较大，会对电网造成较大的冲击电流[5]。

随着变频技术的发展，将变频技术应用于SPIM能解决其存在的上述问题。变频控制可以实现软起动，能够很好地解决SPIM直接起动对电网造成的冲击；矢量控制可改善SPIM椭圆形磁场，实现圆形磁场控制，实现转矩稳定；矢量控制可同时调节感应电机的励磁和转矩，可根据负载需求调整感应电机的电流，能够实现电机效率最优；矢量控制的调速精度高，调速性能优良；采用变频控制后单相电机不再会受到电网电压和频率波动的影响，极大提高了SPIM运行的稳定性；综上因素，矢量控制将极大改善SPIM的运行性能，降低SPIM不同工况下的损耗，对节能减排、实现双碳目标十分有意义。

SPIM增加速度传感器将大幅增加电机的成本，加大了安装难度，加大了电机的尺寸和体积，增加了相关的接线和接口电路，降低系统可靠性、可维护性[6]。……