Az elektromos motorok története 1820-ig nyúlik vissza, amikor Hans Christian Oster felfedezte az elektromos áram mágneses hatását, egy évvel később pedig Michael Faraday felfedezte az elektromágneses forgást, és megépítette az első primitív egyenáramú motort.Faraday 1831-ben fedezte fel az elektromágneses indukciót, de a Tesla csak 1883-ban találta fel az indukciós (aszinkron) motort.Ma az elektromos gépek fő típusai ugyanazok maradnak, egyenáramú, indukciós (aszinkron) és szinkron, amelyek mindegyike Alstead, Faraday és Tesla több mint száz éve kidolgozott és felfedezett elméletein alapul.
Az indukciós motor feltalálása óta napjaink legszélesebb körben használt motorjává vált az aszinkronmotor más motorokkal szembeni előnyei miatt.A fő előnye, hogy az indukciós motorok nem igényelnek elektromos csatlakozást a motor álló és forgó részei között, így nem igényelnek mechanikus kommutátort (kefét), karbantartást nem igényelnek.Az indukciós motorok jellemzői a könnyű súly, az alacsony tehetetlenség, a nagy hatásfok és az erős túlterhelési képesség.Ennek eredményeként olcsóbbak, erősebbek, és nem hibáznak nagy sebességnél.Ezenkívül a motor robbanásveszélyes környezetben is működhet szikraképződés nélkül.
Az indukciós motorok a fenti előnyök mindegyikét figyelembe véve tökéletes elektromechanikus energiaátalakítónak számítanak, azonban gyakran változó fordulatszámon van szükség mechanikai energiára, ahol a fordulatszám-szabályozó rendszerek nem jelentéktelenek.Az egyetlen hatékony módja annak, hogy fokozatmentes fordulatszám-változást generáljunk, ha háromfázisú, változó frekvenciájú és amplitúdójú feszültséget biztosítunk az aszinkron motor számára.A forgórész fordulatszáma az állórész által biztosított forgó mágneses tér sebességétől függ, ezért frekvenciaátalakítás szükséges.Változtatható feszültség szükséges, alacsony frekvenciákon a motor impedanciája csökken, az áramerősséget pedig a tápfeszültség csökkentésével kell korlátozni.
A teljesítményelektronika megjelenése előtt az indukciós motorok fordulatszám-korlátozását úgy érték el, hogy a három állórész tekercset delta-ról csillagcsatlakozásra kapcsolták, ami csökkentette a motortekercsek feszültségét.Az indukciós motorok háromnál több állórész tekercseléssel rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a póluspárok számának változtatását.A több tekercses motor azonban drágább, mivel a motorhoz háromnál több csatlakozóportra van szükség, és csak meghatározott diszkrét sebességek állnak rendelkezésre.A fordulatszám szabályozás másik alternatív módja egy tekercses forgórészes indukciós motorral érhető el, ahol a rotor tekercsvégei csúszógyűrűkre kerülnek.Ez a megközelítés azonban nyilvánvalóan megszünteti az indukciós motorok előnyeit, miközben további veszteségeket is bevezet, ami gyenge teljesítményt eredményezhet, ha ellenállásokat vagy reaktanciákat sorba helyeznek az aszinkronmotor állórész-tekercsei között.
Akkoriban az aszinkronmotorok fordulatszámának szabályozására csak a fenti módszerek álltak rendelkezésre, és már léteztek egyenáramú motorok fokozatmentesen változtatható fordulatszámú hajtásokkal, amelyek nemcsak négy negyedben tették lehetővé a működést, hanem széles teljesítménytartományt is lefedtek.Nagyon hatékonyak és megfelelő vezérléssel, sőt jó dinamikus reakcióval is rendelkeznek, azonban fő hátrányuk a kefe kötelező követelménye.
Következtetésképpen
Az elmúlt 20 évben a félvezető technológia óriási fejlődésen ment keresztül, megteremtve a szükséges feltételeket a megfelelő indukciós motoros hajtásrendszerek kifejlesztéséhez.Ezek a feltételek két fő kategóriába sorolhatók:
(1) Költségcsökkentés és teljesítménynövelő teljesítményű elektronikus kapcsolóberendezések.
(2) Komplex algoritmusok megvalósításának lehetősége új mikroprocesszorokban.
Előfeltételként kell azonban megalkotni a megfelelő módszerek kidolgozását az indukciós motorok fordulatszámának szabályozására, amelyek bonyolultsága mechanikai egyszerűségükkel szemben matematikai szerkezetük (többváltozós és nemlineáris) szempontjából különösen fontos.
Feladás időpontja: 2022-05-05