História elektromotorov siaha až do roku 1820, kedy Hans Christian Oster objavil magnetický efekt elektrického prúdu a o rok neskôr Michael Faraday objavil elektromagnetickú rotáciu a zostrojil prvý primitívny jednosmerný motor.Faraday objavil elektromagnetickú indukciu v roku 1831, ale až v roku 1883 Tesla vynašiel indukčný (asynchrónny) motor.Dnes zostávajú hlavné typy elektrických strojov rovnaké, jednosmerné, indukčné (asynchrónne) a synchrónne, všetky založené na teóriách vyvinutých a objavených Alsteadom, Faradayom a Teslom pred viac ako sto rokmi.
Od vynálezu indukčného motora sa stal dnes najpoužívanejším motorom kvôli výhodám indukčného motora oproti iným motorom.Hlavnou výhodou je, že indukčné motory nevyžadujú elektrické prepojenie medzi stacionárnou a rotujúcou časťou motora, teda nevyžadujú žiadne mechanické komutátory (kefy) a sú to bezúdržbové motory.Indukčné motory majú tiež charakteristiky nízkej hmotnosti, nízkej zotrvačnosti, vysokej účinnosti a vysokej kapacity preťaženia.Vďaka tomu sú lacnejšie, silnejšie a nezlyhávajú pri vysokých rýchlostiach.Okrem toho môže motor pracovať vo výbušnom prostredí bez iskrenia.
Vzhľadom na všetky vyššie uvedené výhody sú indukčné motory považované za dokonalé elektromechanické meniče energie, avšak mechanická energia je často potrebná pri premenlivých rýchlostiach, kde systémy riadenia rýchlosti nie sú triviálnou záležitosťou.Jediným efektívnym spôsobom generovania plynulej zmeny otáčok je poskytnutie trojfázového napätia s premenlivou frekvenciou a amplitúdou pre asynchrónny motor.Rýchlosť rotora závisí od rýchlosti rotujúceho magnetického poľa poskytovaného statorom, takže je potrebná konverzia frekvencie.Vyžaduje sa premenlivé napätie, impedancia motora sa pri nízkych frekvenciách zníži a prúd sa musí obmedziť znížením napájacieho napätia.
Pred príchodom výkonovej elektroniky sa regulácia obmedzujúca rýchlosť indukčných motorov dosahovala prepínaním troch statorových vinutí z trojuholníka do hviezdy, čím sa znížilo napätie na vinutiach motora.Indukčné motory majú tiež viac ako tri statorové vinutia, ktoré umožňujú meniť počet pólových párov.Motor s viacerými vinutiami je však drahší, pretože motor vyžaduje viac ako tri pripojovacie porty a dostupné sú len špecifické diskrétne rýchlosti.Iný alternatívny spôsob riadenia otáčok možno dosiahnuť indukčným motorom s vinutým rotorom, kde sú konce vinutia rotora privedené na zberné krúžky.Tento prístup však zjavne odstraňuje väčšinu výhod indukčných motorov a zároveň zavádza ďalšie straty, ktoré môžu mať za následok slabý výkon umiestnením odporov alebo reaktancií do série naprieč statorovými vinutiami indukčného motora.
V tom čase boli vyššie uvedené metódy jediné dostupné na riadenie otáčok indukčných motorov a jednosmerné motory už existovali s pohonmi s plynulou reguláciou otáčok, ktoré umožňovali nielen prevádzku v štyroch kvadrantoch, ale pokrývali aj široký výkonový rozsah.Sú veľmi účinné a majú vhodné ovládanie a dokonca aj dobrú dynamickú odozvu, ich hlavnou nevýhodou je však povinná požiadavka na kefy.
na záver
Za posledných 20 rokov urobila polovodičová technológia obrovský pokrok a vytvorila potrebné podmienky pre vývoj vhodných systémov pohonu indukčných motorov.Tieto podmienky spadajú do dvoch hlavných kategórií:
(1) Zníženie nákladov a zlepšenie výkonu výkonových elektronických spínacích zariadení.
(2) Možnosť implementácie zložitých algoritmov v nových mikroprocesoroch.
Predpokladom však musí byť vývoj vhodných metód na riadenie otáčok indukčných motorov, ktorých zložitosť je na rozdiel od ich mechanickej jednoduchosti obzvlášť dôležitá s ohľadom na ich matematickú štruktúru (viacrozmerná a nelineárna).
Čas odoslania: august-05-2022