家电科技 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (zk): 448-451.doi: 10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2025.99.093

• 第五部分 材料与零部件 • 上一篇    下一篇

宽调速范围单相交流电机:90度移相检测技术应用

李玉, 周宏明, 刘文龙, 王慧峰   

  1. 广东美的制冷设备有限公司 广东佛山 528311
  • 发布日期:2025-12-30
  • 通讯作者: 刘文龙,E-mail:liuwl43@midea.com。
  • 作者简介:李玉,学士学位。研究方向:变频电控。地址:广东省佛山市顺德区北滘镇林港路22号。E-mail:yu10.li@midea.com。

Wide-speed-range single-phase AC motor: Application of 90-degree phase shift detection technology

LI Yu, ZHOU Hongming, LIU Wenlong, WANG Huifeng   

  1. GD Midea Air-Conditioning Equipment Co., Ltd. FoShan 528311
  • Published:2025-12-30

摘要: 针对单相交流电机可控硅调压调速系统中因过零检测缺陷导致的性能瓶颈,提出基于90度移相的正交检测新方法。传统方案通过检测电网电压过零点触发可控硅,但存在明显不足:单向光耦易受电网扰动影响,导致过零检测误差;电机感性负载特性使电流相位随转速升高而滞后,降低功率因数并缩减电压调节范围;而双向光耦方案则成本较高。本技术采用正交相位锁定技术,通过生成与基波电压成90度相位差的参考信号替代直接过零检测,利用数字信号处理技术动态跟踪电网频率变化,实现参考信号的精确生成。该方法可有效抑制电网谐波干扰,并通过相位补偿机制消除负载电流滞后的影响。实验表明,该方案在电网电压波动与谐波干扰条件下仍能保持稳定的触发精度,显著提升系统抗干扰能力与调速性能,同时相比传统方案具有更低的实现成本。研究结果为单相电机调速系统提供了一种高可靠性解决方案,在空调风机等家电电机控制领域具有重要应用价值。

关键词: 导通角, 负载相位偏移, 调速鲁棒性, 电压相位

Abstract: A 90° phase-shifted quadrature detection method addresses zero-crossing detection limitations in single-phase AC motor thyristor speed control systems. Conventional zero-crossing triggering suffers from grid disturbance sensitivity in optocouplers, motor inductance-induced phase lag degrading power factor, and high costs of improved alternatives. The solution generates a precise 90° phase-shifted reference signal using DSP-based grid frequency tracking, replacing direct zero-crossing detection. This approach suppresses harmonic interference and compensates load current phase lag automatically. Experimental results demonstrate stable triggering accuracy during voltage fluctuations, with enhanced noise immunity and lower cost versus conventional methods. The reliable technique proves valuable for appliance motor control applications like AC fans.

Key words: Conduction angles, Load-induced phase offsets, Dynamics emphasized, Voltage phase

中图分类号: