Historie elektromotorů sahá až do roku 1820, kdy Hans Christian Oster objevil magnetický účinek elektrického proudu a o rok později Michael Faraday objevil elektromagnetickou rotaci a sestrojil první primitivní stejnosměrný motor.Faraday objevil elektromagnetickou indukci v roce 1831, ale teprve v roce 1883 Tesla vynalezl indukční (asynchronní) motor.Dnes zůstávají hlavní typy elektrických strojů stejné, stejnosměrné, indukční (asynchronní) a synchronní, všechny založené na teoriích vyvinutých a objevených Alsteadem, Faradayem a Teslou před více než sto lety.
Od vynálezu indukčního motoru se stal dnes nejpoužívanějším motorem kvůli výhodám indukčního motoru oproti jiným motorům.Hlavní výhodou je, že indukční motory nevyžadují elektrické propojení mezi stacionární a rotující částí motoru, nevyžadují tedy žádné mechanické komutátory (kartáče) a jsou to bezúdržbové motory.Indukční motory se také vyznačují nízkou hmotností, nízkou setrvačností, vysokou účinností a vysokou přetížitelností.Díky tomu jsou levnější, silnější a neselžou při vysokých rychlostech.Kromě toho může motor pracovat ve výbušném prostředí bez jiskření.
Vzhledem ke všem výše uvedeným výhodám jsou indukční motory považovány za dokonalé elektromechanické měniče energie, nicméně mechanická energie je často vyžadována při proměnných otáčkách, kde systémy regulace otáček nejsou triviální záležitostí.Jediným účinným způsobem, jak generovat plynulou změnu rychlosti, je poskytnout asynchronnímu motoru třífázové napětí s proměnnou frekvencí a amplitudou.Rychlost rotoru závisí na rychlosti rotujícího magnetického pole poskytovaného statorem, takže je nutná konverze frekvence.Je vyžadováno proměnlivé napětí, impedance motoru je snížena při nízkých frekvencích a proud musí být omezen snížením napájecího napětí.
Před příchodem výkonové elektroniky bylo řízení omezující rychlost indukčních motorů dosahováno přepínáním tří statorových vinutí z trojúhelníkového do hvězdicového zapojení, což snižovalo napětí na vinutí motoru.Indukční motory mají také více než tři statorová vinutí, která umožňují měnit počet pólových párů.Motor s více vinutími je však dražší, protože motor vyžaduje více než tři připojovací porty a jsou k dispozici pouze specifické diskrétní rychlosti.Další alternativní způsob řízení rychlosti lze dosáhnout s indukčním motorem s vinutím rotoru, kde jsou konce vinutí rotoru přivedeny na sběrací kroužky.Tento přístup však zjevně odstraňuje většinu výhod indukčních motorů a zároveň zavádí další ztráty, které mohou mít za následek špatný výkon umístěním odporů nebo reaktancí do série napříč statorovými vinutími indukčního motoru.
V té době byly výše uvedené metody jediné dostupné pro řízení rychlosti indukčních motorů a stejnosměrné motory již existovaly s pohony s plynulou regulací otáček, které nejen umožňovaly provoz ve čtyřech kvadrantech, ale také pokrývaly široký výkonový rozsah.Jsou velmi účinné a mají vhodné ovládání a dokonce i dobrou dynamickou odezvu, nicméně jejich hlavní nevýhodou je povinný požadavek na kartáče.
na závěr
Za posledních 20 let udělala polovodičová technologie obrovský pokrok a poskytla nezbytné podmínky pro vývoj vhodných systémů pohonu indukčních motorů.Tyto podmínky spadají do dvou hlavních kategorií:
(1) Snížení nákladů a zlepšení výkonu výkonových elektronických spínacích zařízení.
(2) Možnost implementace složitých algoritmů v nových mikroprocesorech.
Předpokladem však musí být vývoj vhodných metod pro řízení rychlosti indukčních motorů, jejichž složitost je na rozdíl od jejich mechanické jednoduchosti zvláště důležitá s ohledem na jejich matematickou strukturu (vícerozměrné a nelineární).
Čas odeslání: srpen-05-2022