Povijest elektromotora seže u 1820. godinu kada je Hans Christian Oster otkrio magnetski učinak električne struje, a godinu dana kasnije Michael Faraday otkrio je elektromagnetsku rotaciju i izradio prvi primitivni istosmjerni motor.Faraday je otkrio elektromagnetsku indukciju 1831. godine, ali je tek 1883. godine Tesla izumio indukcijski (asinkroni) motor.Danas glavne vrste električnih strojeva ostaju iste, istosmjerni, indukcijski (asinkroni) i sinkroni, a sve se temelje na teorijama koje su razvili i otkrili Alstead, Faraday i Tesla prije više od sto godina.
Od izuma asinkronog motora, on je danas postao najrašireniji motor zbog prednosti koje ima u odnosu na druge motore.Glavna prednost je u tome što asinkroni motori ne zahtijevaju električnu vezu između nepomičnih i rotirajućih dijelova motora, stoga ne zahtijevaju nikakve mehaničke komutatore (četke) i motori su koji ne zahtijevaju održavanje.Indukcijski motori također imaju karakteristike male težine, male inercije, visoke učinkovitosti i velike sposobnosti preopterećenja.Kao rezultat toga, oni su jeftiniji, jači i ne kvare se pri velikim brzinama.Osim toga, motor može raditi u eksplozivnoj atmosferi bez iskrenja.
Uzimajući u obzir sve navedene prednosti, asinkroni motori se smatraju savršenim elektromehaničkim pretvaračima energije, međutim mehanička energija je često potrebna pri promjenjivim brzinama, gdje sustavi upravljanja brzinom nisu beznačajna stvar.Jedini učinkovit način za stvaranje bezstupanjske promjene brzine je osigurati trofazni napon s promjenjivom frekvencijom i amplitudom za asinkroni motor.Brzina rotora ovisi o brzini okretnog magnetskog polja koje stvara stator, pa je potrebna pretvorba frekvencije.Potreban je promjenjivi napon, impedancija motora se smanjuje na niskim frekvencijama, a struja se mora ograničiti smanjenjem napona napajanja.
Prije pojave energetske elektronike, upravljanje ograničenjem brzine indukcijskih motora postizalo se prebacivanjem tri namota statora iz spoja trokut u zvjezdicu, što je smanjivalo napon na namotima motora.Indukcijski motori također imaju više od tri namota statora kako bi se omogućilo mijenjanje broja pari polova.Međutim, motor s više namota je skuplji jer motor zahtijeva više od tri spojna priključka i dostupne su samo određene diskretne brzine.Druga alternativna metoda kontrole brzine može se postići s indukcijskim motorom s namotanim rotorom, gdje se krajevi namota rotora dovode na klizne prstenove.Međutim, ovaj pristup očito uklanja većinu prednosti indukcijskih motora, dok također uvodi dodatne gubitke, što može rezultirati lošim performansama postavljanjem otpornika ili reaktancija u seriju preko namota statora indukcijskog motora.
U to su vrijeme gore navedene metode bile jedine dostupne za kontrolu brzine asinkronih motora, a istosmjerni motori već su postojali s pogonima s beskonačno promjenjivom brzinom koji ne samo da su dopuštali rad u četiri kvadranta, već su također pokrivali širok raspon snage.Vrlo su učinkoviti i imaju odgovarajuću kontrolu, pa čak i dobar dinamički odziv, međutim, njihov glavni nedostatak je obavezan zahtjev za četke.
u zaključku
U proteklih 20 godina poluvodička tehnologija je napravila ogroman napredak, pružajući potrebne uvjete za razvoj odgovarajućih pogonskih sustava indukcijskih motora.Ovi uvjeti spadaju u dvije glavne kategorije:
(1) Smanjenje troškova i poboljšanje performansi energetskih elektroničkih sklopnih uređaja.
(2) Mogućnost implementacije složenih algoritama u nove mikroprocesore.
Međutim, potrebno je stvoriti preduvjet za razvoj prikladnih metoda upravljanja brzinom asinkronih motora čija je složenost, za razliku od njihove mehaničke jednostavnosti, posebno važna s obzirom na njihovu matematičku strukturu (multivarijantnu i nelinearnu).
Vrijeme objave: 5. kolovoza 2022