N=N1(1-S)=60f1/P*(1-S) (1-1)
式中N1为同步转速(r／rain)
F1——定子电源频率(Hz)
P——电机极对数
S——电机转差率
式(1.1)表明，改变电源频率可对单相异步电动机进行调速，这是变频调速的原理依据。
总的来看，单相电机变频调速技术在国内外虽然已经在不断的研究中，但是许多问题还没有得到解决，且研究的领域也非常有限。单相电机变频调速到现在还停留在理论研究和样机开发阶段，还未形成实用化的成熟产品。而目前常用的控制方法是采用PWM技术，所谓的PWM技术是指利用半导体器件的开通和关断把直流电压变成一定形状的电压脉冲序列，以实现变压变频并有效的控制和消除谐波的一门技术。其中电压型SPWM和SVPWM是比较容易实现的两种调制方式。本文拟对SVPWM进行单相异步电机调速进行研究。
二、研究内容
课题研究的主要内容
近年来随着电力电子技术、数字控制技术、控制理论的发展，特别是一些先进控制技术的发明，使交流调速得到越来越广泛的应用。本文就是以SVPWM(电压空间矢量PWM)为依据，使用NXP公司推出的LPC2148芯片为控制核心，构建了异步电动机的变频调速控制电路。本报告研究的内容主要包括SVPWM(空间电压矢量PWM)的基本原理和实现方法、控制系统硬件设计、软件设计、样机实验调试四个部分；
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
近30年来，由于电力电子技术的迅速发展，使电气传动系统经历了一场重大的变革，交流调速传动系统取得了巨大的进步，它在各个方面的指标都有了很大的提高，交流电机固有的优良特性得到了充分的发挥，电气传动的交流化的新时代已经到来。单相电动机输出功率有限，在冶金，石油等重工业等领域应用较少，但在日常生活中应却用非常广泛，特别在家电类，如电冰箱，空调，风扇等等。虽然单相电机功率较小，但是由于全国总体使用数量非常大，在目前用电紧张的我国大部分地区，使用变频调速技术节省下来的电资源就相当可观。所以，对单相电机的变频调速的研究就有着很好科学价值和经济价值。在国内。单相电机变频调速的研究的开展还比较少，仅有少数高校和实验室在做一些理论上的研究工作。而见诸于各类科学期刊、会议的论文以及能供参考的文献也非常少。到目前为止，国内对单相电机变频控制研究的比较少，西北工业大学的马瑞卿和上海交大的周顺荣曾提出不改变单相电容电机接线而采用H犁逆变器直接驱动电容电机[5-6]，它可以使电机在某一频率上对称运行，但由于电容容抗随着输出频率变化而变化，两相绕组L的电流变得不对称了，使得正常正常工作范围受到限制。西南交通大学的孙君武根据单相电机的结构特点，用i相逆变桥为电机提供电源，利用磁通窄间矢量构成的多边形磁链来代替单相电机对称运行时所需圆形磁链，从而实现了单相电机的变频调速[4]。但此种方法算法比较复杂。此外沈阳工业大学的王宝刚和干凤翔对三相逆变桥下单相电机进行了线电压分析，推导出满足两相绕组电压矢量垂直时三相逆变桥的相电压关系，适合于对称和不对称的单相电机变频控制。
目前全球正面临能源危机，节能降耗成为不可避免的重大问题，而这些能源中绝大部分是被电机消耗掉，所以研究电机的变频调速得到了大家密切关注。相比普通的三相电机，单相异步电机由于具有结构简单，制造成本较低等优点，以及单相电机在诸多领域尤其家用电器中的广泛应用，使得它在工业控制特别是家用电器行业中的应用越来越广泛。本文首先论述了单相电动机多种控制方法，采用了电压空间矢量PWM变频调速控制方法进行单相电机变频调速控制。并设计了基于LPC2148单片机的单相变频调速系统的硬件电路.在系统硬件电路设计过程中，采用了NXP公司的生产的LPC2148芯片，不仅满足了单相电动机变频调速控制的实时性要求，而且使系统的硬件电路变得更加简单。
调速时因转差率不变而无附加能量损耗，是一种优良的高效调速方式，是交流电机调速转动发展的主要方向。
单相异步电机变频调速的基本原理
要想实现单相异步电动机高效率的变速运行，即在一定的调速范围内，电机内部磁场保持圆形旋转，传统的调压或变极调速方法是无法胜任的，必须运用新的调速方法来实现。
单相异步电机的转速可表示为：
电机两相不对称，限制了变频的范围。文献[8-10]中逆变器结构与文献[7]相同，但其供电电源为直流。文献[8]提出的一种用于航空的两相逆变器一异步电机系统，但其工作频率在885Hz，与实际相差较大。文献[9]提出了适用于驱动电机水泵类负载的两相电动机系统。文献[10]研究了逆变器供电下转矩的脉动。文献[11]提出了使用三相逆变器对单相电容电机变频调速，利用三相逆变的成熟技术，可方便的实现控制。
从国外的文献来看，单电机变频调速技术的研究在上个世纪90年代开始就见诸于一些工程技术刊物。最近几年来，关于单相电机变频调速技术的学术论文在IEEE等国际权威刊物上发表的数量呈逐年上升的趋势，研究的内容也在不断的扩展。这说明单相电机变频调速技术正在受到科研技术人员的重视，变频调速的实质技术是控制电机内部旋转磁场的特性，到目前为止，对单相电机变频调速的研究主要集中于SPWM脉宽调制控制。文献[7]提出了一种针对两相不对称异步电机的变频系统，系统由交流供电，经半波整流后给逆变器供电，实用性强，但由于
本文研究的具体内容如下：
(1)分析推导单相电动机SVPWM控制方法及其实现方法；
(2)以控制芯片LPC2148为核心，设计整个系统的硬件电路；
(3)利用C语言相结合编程，实现了SPWM和SVPWM控制；
(4)样机实验调试。
异步电机，特别是笼型电机，结构简单，价格便宣，运行可靠，无须维护，
在交流传动中得到极为广泛的应用。异步电机采用变频调速技术，调பைடு நூலகம்范围广，
英文名称：Home furnishing sliding window and
curtain intelligent control system design
课题名称：单相异步电动机
及单片机变频调速系统控制
一、选题的根据：1）本选题的理论、实际意义
2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
1）本选题的理论、实际意义