Povijest elektromotora datira iz 1820. godine, kada je Hans Christian Oster otkrio magnetski efekat električne struje, a godinu dana kasnije Michael Faraday otkrio je elektromagnetnu rotaciju i napravio prvi primitivni DC motor.Faraday je otkrio elektromagnetnu indukciju 1831. godine, ali tek 1883. Tesla je izumio indukcioni (asinhroni) motor.Danas su glavni tipovi električnih mašina ostali isti, DC, indukcioni (asinhroni) i sinhroni, a sve se zasniva na teorijama koje su razvili i otkrili Alstead, Faraday i Tesla pre više od sto godina.
Od izuma indukcionog motora, postao je najrašireniji motor danas zbog prednosti indukcionog motora u odnosu na druge motore.Glavna prednost je što indukcijski motori ne zahtijevaju električnu vezu između stacionarnih i rotirajućih dijelova motora, stoga ne zahtijevaju nikakve mehaničke komutatore (četke) i motori su bez održavanja.Indukcijski motori također imaju karakteristike male težine, niske inercije, visoke efikasnosti i jakog kapaciteta preopterećenja.Kao rezultat toga, oni su jeftiniji, jači i ne kvare pri velikim brzinama.Osim toga, motor može raditi u eksplozivnoj atmosferi bez iskrenja.
Uzimajući u obzir sve gore navedene prednosti, asinhroni motori se smatraju savršenim elektromehaničkim pretvaračima energije, međutim, mehanička energija je često potrebna pri varijabilnim brzinama, gdje sistemi za kontrolu brzine nisu trivijalna stvar.Jedini efikasan način da se generiše bezstepena promena brzine je da se obezbedi trofazni napon sa promenljivom frekvencijom i amplitudom za asinhroni motor.Brzina rotora ovisi o brzini rotirajućeg magnetnog polja koje osigurava stator, tako da je potrebna konverzija frekvencije.Potreban je varijabilni napon, impedancija motora se smanjuje na niskim frekvencijama, a struja se mora ograničiti smanjenjem napona napajanja.
Prije pojave energetske elektronike, kontrola s ograničenjem brzine indukcionih motora je postignuta prebacivanjem tri namotaja statora sa trokutastog na zvijezdastu vezu, što je smanjilo napon na namotajima motora.Indukcijski motori također imaju više od tri statorska namotaja kako bi se omogućilo variranje broja parova polova.Međutim, motor s više namotaja je skuplji jer motor zahtijeva više od tri priključka i dostupne su samo određene diskretne brzine.Druga alternativna metoda kontrole brzine može se postići sa indukcionim motorom sa namotanim rotorom, gdje se krajevi namota rotora dovode na klizne prstenove.Međutim, ovaj pristup očigledno uklanja većinu prednosti indukcionih motora, a istovremeno uvodi dodatne gubitke, što može rezultirati lošim performansama postavljanjem otpornika ili reaktansi u seriju preko namotaja statora indukcionog motora.
U to vrijeme su gore navedene metode bile jedine dostupne za kontrolu brzine asinhronih motora, a DC motori su već postojali sa beskonačno promjenjivim brzinama koji ne samo da su omogućavali rad u četiri kvadranta, već su pokrivali i širok raspon snage.Vrlo su efikasni i imaju odgovarajuću kontrolu, pa čak i dobar dinamički odziv, međutim, njihov glavni nedostatak je obavezan zahtjev za četkicama.
u zaključku
U proteklih 20 godina, poluvodička tehnologija je napravila ogroman napredak, obezbjeđujući neophodne uslove za razvoj odgovarajućih indukcionih pogonskih sistema.Ova stanja spadaju u dvije glavne kategorije:
(1) Smanjenje troškova i poboljšanje performansi energetskih elektronskih sklopnih uređaja.
(2) Mogućnost implementacije složenih algoritama u nove mikroprocesore.
Međutim, mora se napraviti preduvjet za razvoj odgovarajućih metoda za kontrolu brzine asinhronih motora čija je složenost, za razliku od njihove mehaničke jednostavnosti, posebno važna s obzirom na njihovu matematičku strukturu (multivarijantnu i nelinearnu).
Vrijeme objave: 05.08.2022