Některé z výhod, jako jsou nízké náklady, robustní konstrukce, méně složité a snadno udržovatelné střídavé motory, se v mnoha průmyslových provozech provádějí pomocí AC pohony než DC disky. AC indukční motor je speciální typ elektromotoru, který má své vlastní typické vlastnosti a výkon, pokud jde o rozběh, regulaci otáček, ochranu atd.

AC indukční motor

Výkon v širokém rozsahu Applications vyrábí třífázové indukční motory odpovídá za 85 procent instalovaného výkonu systémů průmyslového pohonu. Pojďme diskutovat o základních informacích o tomto motoru a jeho speciální technice řízení SVPWM.

Třífázový střídavý indukční motor

Třífázový střídavý indukční motor je točivý elektrický stroj, který je navržen pro provoz na třífázovém napájení. Tento 3fázový motor se také nazývá asynchronní motor. Tyto střídavé motory jsou dvou typů: veverkové a kluzné indukční motory . Princip činnosti tohoto motoru je založen na produkci rotujícího magnetického pole.

“pravdivostní tabulka 2 bitová sčítačka ”

Konstrukce třífázového indukčního motoru

Tyto třífázové motory se skládají ze statoru a rotoru a mezi kterými neexistuje žádné elektrické spojení. Tyto statory a rotory jsou konstruovány s použitím vysoce magnetických materiálů jádra, aby se snížila hystereze a ztráty vířivými proudy.

Konstrukce třífázového indukčního motoru

Statorový rám může být vyroben z litiny, hliníku nebo válcované oceli. Rám statoru poskytuje nezbytnou mechanickou ochranu a podporu pro statorové laminované jádro, vinutí a další ventilační uspořádání. Stator je zraněn trojfázovými vinutími, která se navzájem překrývají při 120stupňovém fázovém posuvu osazeném do štěrbinových lamel. Šest konců tří vinutí je vyvedeno a připojeno ke svorkovnici, takže tato vinutí jsou buzena třífázovým hlavním napájením.

Tato vinutí jsou z měděného drátu izolovaného lakem zabudovaným do izolovaných štěrbinových lamel. Při všech pracovních teplotách zůstává tento impregnovaný lak tuhý. Tato vinutí mají vysoký izolační odpor a vysokou odolnost vůči slané atmosféře, vlhkosti, alkalickým výparům, olejům a tukům atd. Ať už vyhovuje napětí jakékoli, jsou tato vinutí připojena buď připojení hvězda nebo trojúhelník .

Indukční motor veverky

Rotor třífázového střídavého indukčního motoru je odlišný pro indukční motory s kluzným kroužkem a veverkovou klecí. Rotor typu s kluzným kroužkem se skládá z těžkých hliníkových nebo měděných tyčí zkratovaných na obou koncích válcového rotoru. Hřídel indukčního motoru je na každém konci uložena na dvou ložiscích, aby se zajistilo volné otáčení uvnitř statoru a snížilo se tření. Skládá se z hromady ocelových lamel rovnoměrně rozmístěných štěrbin, které jsou po jejím obvodu vyraženy, do kterých jsou umístěny neizolované těžké hliníkové nebo měděné tyče.

Rotor typu sběracího kroužku se skládá z třífázových vinutí, která jsou na jednom konci vnitřně označena hvězdičkou, a druhé konce jsou vyvedeny ven a spojeny se sběracími kroužky namontovanými na hřídeli rotoru. A pro dosažení vysokého rozběhového momentu jsou tato vinutí připojena k reostatu pomocí uhlíkových kartáčů. Tento externí odpor nebo reostat se používá pouze v počátečním období. Jakmile motor dosáhne normální rychlosti, kartáče jsou zkratovány a vinutý rotor funguje jako rotor klece veverky.

“generátory kontrastu a elektromotory ”

Princip činnosti 3fázového indukčního motoru

Když je motor buzen třífázovým napájením, třífázové statorové vinutí vytváří rotující magnetické pole se 120 posuny při konstantní velikosti, které se otáčí synchronní rychlostí. Toto měnící se magnetické pole přerušuje vodiče rotoru a indukuje v nich proud podle principu Faradayových zákonů elektromagnetické indukce. Když jsou tyto vodiče rotoru zkratovány, začne těmito vodiči protékat proud.
Za přítomnosti magnetického pole statoru jsou umístěny vodiče rotoru, a proto na principu Lorenzovy síly působí na vodič rotoru mechanická síla. Všechny síly vodiče rotoru, tj. Součet mechanických sil, tedy vytvářejí v rotoru točivý moment, který má tendenci pohybovat jím ve stejném směru rotujícího magnetického pole.
Rotaci tohoto vodiče rotoru lze vysvětlit také Lenzovým zákonem, který říká, že indukované proudy v rotoru působí proti příčině jeho výroby, zde je tato opozice rotujícím magnetickým polem. Výsledkem je, že se rotor začne otáčet ve stejném směru jako stator v magnetickém poli. Pokud je rychlost rotoru vyšší než rychlost statoru, nebude v rotoru indukován žádný proud, protože důvodem rotace rotoru je relativní rychlost magnetického pole rotoru a statoru. Tento stator a rozdíl pole rotoru se nazývají skluz. Takto se 3fázový motor nazývá asynchronní stroj kvůli tomuto relativnímu rozdílu rychlostí mezi statorem a rotory.
Jak jsme diskutovali výše, relativní rychlost mezi polem statoru a vodiči rotoru způsobí rotaci rotoru v určitém směru. Proto pro produkci rotace musí být rychlost rotoru Nr vždy menší než rychlost pole statoru Ns a rozdíl mezi těmito dvěma parametry závisí na zatížení motoru.

Rozdíl rychlosti nebo skluzu indukčního motoru na střídavý proud je uveden jako

“jak vytvořit obvod ”

Když stator stojí, Nr = 0, takže skluz se změní na 1 nebo 100%.
Když je Nr synchronní rychlostí, skluz se vynuluje, takže motor nikdy nepracuje synchronní rychlostí.
Skluz třífázového indukčního motoru z nulového na plné zatížení je přibližně 0,1% až 3%, proto se indukční motory nazývají motory s konstantními otáčkami.

Ovládání 3fázového indukčního motoru SVPWM

Nejběžněji se pro řízení indukčních motorů používají měniče založené na PWM. Ve srovnání s jednotkami s pevnou frekvencí Řízení PWM ponory jak velikost napětí, tak i frekvence proudu, jakož i napětí přivedené na indukční motor. Změnou signálů PWM aplikovaných na brány výkonového spínače se také mění množství energie dodávané těmito pohony, takže je dosaženo třífázového řízení otáček indukčního motoru.

Ovládání 3fázového indukčního motoru SVPWM od Edgefxkits.com

Pro řízení třífázových motorových pohonů se používá řada schémat pulzní šířkové modulace (PWM). Nejčastěji se však používají sinusové PWM (SPWM) a vesmírné vektorové PWM (SVPWM). Ve srovnání s SPWM poskytuje řízení SVPWM vyšší úroveň základního napětí a snížený obsah harmonických. Zde jsme provedli praktickou implementaci této kontroly SVPWM pomocí 8051 mikrokontrolérů .

V níže uvedeném obvodu se pro získání tří výstupních napětí v závislosti na napětí stejnosměrné sběrnice používá tříúrovňový napěťový měnič. Jednofázové napájení je usměrněno tak, aby dodávalo stejnosměrné napájení jak do obvodu mikrokontroléru, tak do obvodů invertoru. Mikrokontrolér 8051 je naprogramován tak, aby produkoval signály SVPWM, které jsou předávány ovladači brány IC.

Blokové schéma řízení SVPWM 3fázového indukčního motoru od Edgefxkits.com

Obvod invertoru obsahuje šest MOSFETů k výrobě proměnného třífázového napájení, pro každou fázi jsou nasazeny dva MOSFETy. Tyto brány MOSFET jsou připojeny k IC ovladače brány. Po přijetí PWM signálů z brány ovladače mikroprocesoru se přepne ovladač MOSFETy takže se vytváří proměnné výstupní střídavé napětí. Proto se tato proměnná AC se změnou napětí a frekvence mění rychlost motoru .

Toto jsou základní informace o AC indukčním motoru s konstrukcí a principem práce. Kromě toho má SVPWM technika řízení rychlosti motoru mnoho výhod než jiné PWM techniky, jak jsme viděli výše. Pokud máte pochybnosti o programovací mikrokontrolér pro implementaci techniky SVPWM do ní můžete kontaktovat komentář níže.

Fotografické kredity: