Elektriske motorers historie går tilbake til 1820, da Hans Christian Oster oppdaget den magnetiske effekten av elektrisk strøm, og et år senere oppdaget Michael Faraday elektromagnetisk rotasjon og bygde den første primitive likestrømsmotoren.Faraday oppdaget elektromagnetisk induksjon i 1831, men det var ikke før i 1883 at Tesla oppfant induksjonsmotoren (asynkron).I dag forblir hovedtypene elektriske maskiner de samme, DC, induksjon (asynkron) og synkron, alt basert på teorier utviklet og oppdaget av Alstead, Faraday og Tesla for over hundre år siden.
Siden oppfinnelsen av induksjonsmotoren har den blitt den mest brukte motoren i dag på grunn av fordelene med induksjonsmotor fremfor andre motorer.Hovedfordelen er at induksjonsmotorer ikke krever en elektrisk forbindelse mellom de stasjonære og roterende delene av motoren, derfor krever de ingen mekaniske kommutatorer (børster) og de er vedlikeholdsfrie motorer.Induksjonsmotorer har også egenskapene til lav vekt, lav treghet, høy effektivitet og sterk overbelastningskapasitet.Som et resultat er de billigere, sterkere og svikter ikke i høye hastigheter.I tillegg kan motoren fungere i en eksplosiv atmosfære uten gnister.
Tatt i betraktning alle fordelene ovenfor, anses induksjonsmotorer som perfekte elektromekaniske energiomformere, men mekanisk energi kreves ofte ved variable hastigheter, der hastighetskontrollsystemer ikke er en triviell sak.Den eneste effektive måten å generere trinnløs hastighetsendring på er å gi trefasespenning med variabel frekvens og amplitude for asynkronmotoren.Rotorhastigheten avhenger av hastigheten til det roterende magnetiske feltet fra statoren, så frekvenskonvertering er nødvendig.Variabel spenning kreves, motorimpedansen reduseres ved lave frekvenser, og strømmen må begrenses ved å redusere forsyningsspenningen.
Før bruken av kraftelektronikk ble hastighetsbegrensende kontroll av induksjonsmotorer oppnådd ved å bytte de tre statorviklingene fra en delta- til en stjerneforbindelse, noe som reduserte spenningen over motorviklingene.Induksjonsmotorer har også mer enn tre statorviklinger for å tillate variasjon av antall polpar.Imidlertid er en motor med flere viklinger dyrere fordi motoren krever mer enn tre tilkoblingsporter og kun spesifikke diskrete hastigheter er tilgjengelige.En annen alternativ metode for hastighetskontroll kan oppnås med en viklet rotorinduksjonsmotor, hvor rotorviklingsendene bringes på sleperinger.Imidlertid fjerner denne tilnærmingen tilsynelatende de fleste fordelene med induksjonsmotorer, samtidig som den introduserer ytterligere tap, som kan resultere i dårlig ytelse ved å plassere motstander eller reaktanser i serie over statorviklingene til en induksjonsmotor.
På den tiden var metodene ovenfor de eneste tilgjengelige for å kontrollere hastigheten til induksjonsmotorer, og likestrømsmotorer eksisterte allerede med frekvensomformere med trinnløs hastighet som ikke bare tillot drift i fire kvadranter, men også dekket et bredt effektområde.De er veldig effektive og har passende kontroll og til og med en god dynamisk respons, men dens største ulempe er det obligatoriske kravet til børster.
avslutningsvis
I løpet av de siste 20 årene har halvlederteknologi gjort enorme fremskritt, og gitt de nødvendige forutsetninger for utvikling av egnede induksjonsmotordrivsystemer.Disse forholdene faller inn i to hovedkategorier:
(1) Kostnadsreduksjon og ytelsesforbedring av kraftelektroniske svitsjeenheter.
(2) Mulighet for å implementere komplekse algoritmer i nye mikroprosessorer.
Det må imidlertid stilles en forutsetning for å utvikle egnede metoder for å kontrollere hastigheten til induksjonsmotorer hvis kompleksitet, i motsetning til deres mekaniske enkelhet, er spesielt viktig med tanke på deres matematiske struktur (multivariat og ikke-lineær).
Innleggstid: Aug-05-2022