家庭生活中越来越多电器设备的广泛使用,比如家用电器、电动工具、电动卷闸等已经成为日常必需品。这些电器大部分采用小功率单相交流电动机作为动力,致使单相交流电动机的应用对我们生活水平的影响越来越明显。为了应对世界范围内的能源紧张和环境保护问题,工业领域中大多采用“调速节能”的方案,既可以实现节能减耗的目的,同时起到保护环境的作用。为满足家用电器的节能减耗,提高其性能要求,工程人员自然想到研究单相电动机调速方案。随着器件成本的降低、控制理论的完善和电力电子技术的发展,单相电动机变频调速引起人们的重视。本文主要研究基于AT89S52单片机为控制芯片的小功率单相电动机开环变频调速装置,在介绍单相电动机的几种控制方法和变频调速的理论基础上,主要完成了一下工作:1.以几种典型SPWM(Sine Pulse Width Modulation)控制采样方法为理论依据,给出了双切线采样法,以自然采样为标准,深入研究割线与双切线两种采样方法的时间精度和谐波含量,结果证明双切线采样法更接近于自然采样法。2.利用Matlab/simulink软件建立模型,以自然采样法产生双极性SPWM波为驱动信号,实现单相电动机变频调速仿真,获得逆变器输出电流及电动机转速波形,验证该控制方案的可行性。3.设计变频调速系统软硬件,对主电路的整流、逆变、滤波以及IGBT驱动电路等外围器件的参数计算和选型;AT89S52为控制电路核心部件,考虑其处理速度有限,通过双切线采样法开关时间点,计算SPWM高低电平宽度,获得定时器初值,编写查表程序,利用定时器中断输出SPWM波形,同时编写过流保护程序和中断程序等;通过整机实验调试,获得逆变器输出电压波形图与电动机转速表。结果证明系统能够工作、运行良好,可以满足调速功能要求,达到设计目的。