电能作为一种清洁能源,它具有环保、方便、快捷等优点,是国民经济和人民生活的命脉。它在终端能源消耗中所占的比重是衡量一个国家现代化程度的重要标准。电机耗电量约占社会总用电量的64%,在工业控制中电机使用很多,约占工业总耗电量的75%。但异步电机的额定功率因数一般只有0.8左右,在轻载或不均匀负载情况下,电机的功率因数更低,在0.2-0.85之间。因此,提高电机功率因数是改善电能利用率的有效途径之一,为了提高电机运行效率,本文研究了一种能补偿异步电机功率因数的装置。本文通过对异步电机电磁原理及结构的分析,查阅相关文献资料,借鉴了双端逆变器控制电机的拓扑结构和控制方法,研究设计了一种开绕组异步电机功率因数补偿的拓扑结构,借鉴并应用瞬时无功功率的原理和功率因数补偿的控制原理,研究了所设计的异步电机功率因数补偿装置的控制方法。应用MATLAB仿真软件搭建了开绕组异步电机的模型,并搭建了开绕组异步电机的功率因数补偿装置的整体仿真模型,仿真验证了所设计的补偿方法的正确性和可行性;利用Altiumdesigner软件设计了功率因数补偿装置的主电路、控制电路、采样电路和电源电路等硬件电路;以DSPTMS320F28335为核心,结合硬件电路,在CCS3.3中用C语言编写了控制程序,采用SPWM的方法控制所设计的异步电机功率因数补偿装置。本文以0.75kW异步电机搭建的实验平台进行相关实验测试和研究,仿真实验表明:电机在额定电压,25%-125%额定负载下,加功率因数补偿装置后,电机的无功功率趋近零,电机功率因数可以达到1。实验结果表明:电机在使用所设计的功率因数补偿装置后可以实现功率因数补偿的功能;由于在系统硬件和软件设计方面还存在不完善的地方,在额定电压下,50%左右额定负载的情况下异步电机的无功功率会减小,电机的功率因数从原来的0.38提高到0.53左右,功率因数提高15%左右;而额定负载下功率因数改善效果不十分明显。