Elektromotoru vēsture aizsākās 1820. gadā, kad Hanss Kristians Osters atklāja elektriskās strāvas magnētisko efektu, bet gadu vēlāk Maikls Faradejs atklāja elektromagnētisko rotāciju un uzbūvēja pirmo primitīvo līdzstrāvas motoru.Faradejs atklāja elektromagnētisko indukciju 1831. gadā, bet tikai 1883. gadā Tesla izgudroja indukcijas (asinhrono) motoru.Mūsdienās galvenie elektrisko mašīnu veidi paliek nemainīgi – līdzstrāvas, indukcijas (asinhronās) un sinhronās, un tās visas balstās uz teorijām, kuras izstrādāja un atklāja Alsteds, Faradejs un Tesla pirms vairāk nekā simts gadiem.
Kopš asinhronā motora izgudrošanas tas ir kļuvis par mūsdienās visplašāk izmantoto motoru, pateicoties asinhronā motora priekšrocībām salīdzinājumā ar citiem motoriem.Galvenā priekšrocība ir tā, ka asinhronajiem motoriem nav nepieciešams elektriskais savienojums starp stacionārajām un rotējošām motora daļām, līdz ar to tiem nav nepieciešami nekādi mehāniski komutatori (birstes) un tie ir bez apkopes dzinēji.Asinhronajiem motoriem ir arī viegls svars, zema inerce, augsta efektivitāte un spēcīga pārslodzes jauda.Rezultātā tie ir lētāki, stiprāki un nekļūdās lielā ātrumā.Turklāt motors var darboties sprādzienbīstamā vidē bez dzirksteļošanas.
Ņemot vērā visas iepriekš minētās priekšrocības, asinhronie motori tiek uzskatīti par ideāliem elektromehāniskiem enerģijas pārveidotājiem, tomēr mehāniskā enerģija bieži vien ir nepieciešama pie mainīgiem ātrumiem, kur ātruma kontroles sistēmas nav mazsvarīgs.Vienīgais efektīvais veids, kā radīt bezpakāpju ātruma maiņu, ir nodrošināt asinhronajam motoram trīsfāzu spriegumu ar mainīgu frekvenci un amplitūdu.Rotora ātrums ir atkarīgs no statora nodrošinātā rotējošā magnētiskā lauka ātruma, tāpēc nepieciešama frekvences pārveidošana.Nepieciešams mainīgs spriegums, zemās frekvencēs tiek samazināta motora pretestība, un strāva jāierobežo, samazinot barošanas spriegumu.
Pirms jaudas elektronikas parādīšanās asinhrono motoru ātruma ierobežošanas vadība tika panākta, pārslēdzot trīs statora tinumus no trīsstūra savienojuma uz zvaigznes savienojumu, kas samazināja spriegumu pāri motora tinumiem.Asinhronajiem motoriem ir arī vairāk nekā trīs statora tinumi, kas ļauj mainīt polu pāru skaitu.Tomēr motors ar vairākiem tinumiem ir dārgāks, jo motoram ir nepieciešami vairāk nekā trīs savienojuma porti un ir pieejami tikai noteikti diskrēti ātrumi.Vēl vienu alternatīvu ātruma regulēšanas metodi var panākt ar uztītu rotora indukcijas motoru, kur rotora tinumu gali tiek uzlikti uz slīdgredzeniem.Tomēr šī pieeja acīmredzot novērš lielāko daļu asinhrono motoru priekšrocību, vienlaikus ieviešot arī papildu zudumus, kas var izraisīt sliktu veiktspēju, ievietojot rezistorus vai pretestības virknē asinhronā motora statora tinumos.
Tajā laikā iepriekš minētās metodes bija vienīgās, kas bija pieejamas asinhrono motoru ātruma regulēšanai, un jau pastāvēja līdzstrāvas motori ar bezpakāpju ātruma piedziņām, kas ne tikai ļāva darboties četros kvadrantos, bet arī aptvēra plašu jaudas diapazonu.Tās ir ļoti efektīvas un tām ir piemērota vadība un pat laba dinamiskā reakcija, tomēr to galvenais trūkums ir obligāta prasība pēc otām.
noslēgumā
Pēdējo 20 gadu laikā pusvadītāju tehnoloģija ir panākusi milzīgu progresu, nodrošinot nepieciešamos apstākļus piemērotu asinhrono motoru piedziņas sistēmu izstrādei.Šie nosacījumi iedalās divās galvenajās kategorijās:
(1) Jaudas elektronisko komutācijas ierīču izmaksu samazināšana un veiktspējas uzlabošana.
(2) Iespēja ieviest sarežģītus algoritmus jaunos mikroprocesoros.
Tomēr ir jāizveido priekšnoteikums piemērotu metožu izstrādei asinhrono motoru ātruma regulēšanai, kuru sarežģītība, atšķirībā no mehāniskās vienkāršības, ir īpaši svarīga to matemātikas struktūras (daudzfaktoru un nelineāra) dēļ.
Publicēšanas laiks: 05.05.2022