Elektros variklių istorija siekia 1820 m., kai Hansas Christianas Osteris atrado magnetinį elektros srovės poveikį, o po metų Michaelas Faradėjus atrado elektromagnetinį sukimąsi ir sukonstravo pirmąjį primityvų nuolatinės srovės variklį.Faradėjus atrado elektromagnetinę indukciją 1831 m., tačiau tik 1883 m. Tesla išrado indukcinį (asinchroninį) variklį.Šiandien pagrindiniai elektrinių mašinų tipai išlieka tie patys – nuolatinės srovės, indukcinės (asinchroninės) ir sinchroninės – visa tai pagrįsta teorijomis, kurias sukūrė ir atrado Alsteadas, Faradėjus ir Tesla daugiau nei prieš šimtą metų.
Nuo asinchroninio variklio išradimo jis tapo plačiausiai naudojamu varikliu šiandien dėl asinchroninio variklio pranašumų prieš kitus variklius.Pagrindinis privalumas yra tai, kad asinchroniniams varikliams nereikia elektros jungties tarp stacionarių ir besisukančių variklio dalių, todėl jiems nereikia jokių mechaninių komutatorių (šepečių) ir yra priežiūros nereikalaujantys varikliai.Indukciniai varikliai taip pat pasižymi lengvu svoriu, maža inercija, dideliu efektyvumu ir stipria perkrovos galia.Dėl to jie yra pigesni, tvirtesni ir nesugenda važiuojant dideliu greičiu.Be to, variklis gali dirbti sprogioje aplinkoje be kibirkščių.
Atsižvelgiant į visus aukščiau išvardintus privalumus, asinchroniniai varikliai yra laikomi puikiais elektromechaniniais energijos keitikliais, tačiau mechaninė energija dažnai reikalinga esant kintamam greičiui, kur greičio reguliavimo sistemos nėra menkas dalykas.Vienintelis efektyvus būdas generuoti bepakopį greičio pokytį yra asinchroniniam varikliui tiekti trifazę kintamo dažnio ir amplitudės įtampą.Rotoriaus greitis priklauso nuo statoriaus teikiamo besisukančio magnetinio lauko greičio, todėl reikalingas dažnio keitimas.Reikalinga kintamoji įtampa, esant žemiems dažniams mažinama variklio varža, o srovė turi būti ribojama mažinant maitinimo įtampą.
Prieš atsirandant galios elektronikai, indukcinių variklių greičio ribojimo valdymas buvo pasiektas perjungiant tris statoriaus apvijas iš trikampio į žvaigždės jungtį, o tai sumažino variklio apvijų įtampą.Indukciniai varikliai taip pat turi daugiau nei tris statoriaus apvijas, kad būtų galima keisti polių porų skaičių.Tačiau variklis su keliomis apvijomis yra brangesnis, nes varikliui reikia daugiau nei trijų jungčių ir galimi tik tam tikri diskretūs greičiai.Kitas alternatyvus greičio reguliavimo būdas gali būti pasiektas naudojant suvyniotą rotoriaus indukcinį variklį, kai rotoriaus apvijų galai uždedami ant slydimo žiedų.Tačiau šis metodas, matyt, pašalina daugumą asinchroninių variklių privalumų, o kartu sukelia papildomų nuostolių, dėl kurių gali sumažėti našumas, nuosekliai dedant rezistorius arba reaktyviąsias varžas per asinchroninio variklio statoriaus apvijas.
Tuo metu minėti metodai buvo vieninteliai, leidžiantys valdyti asinchroninių variklių greitį, o nuolatinės srovės varikliai jau egzistavo su neriboto greičio pavaromis, kurios ne tik leido veikti keturiuose kvadrantuose, bet ir apėmė platų galios diapazoną.Jie yra labai efektyvūs, turi tinkamą valdymą ir net gerą dinaminę reakciją, tačiau pagrindinis jų trūkumas yra privalomas šepečių reikalavimas.
Apibendrinant
Per pastaruosius 20 metų puslaidininkių technologija padarė didžiulę pažangą, suteikdama būtinas sąlygas tinkamų indukcinių variklių pavaros sistemų kūrimui.Šios sąlygos skirstomos į dvi pagrindines kategorijas:
(1) Galios elektroninių perjungimo įrenginių sąnaudų mažinimas ir našumo gerinimas.
(2) Galimybė diegti sudėtingus algoritmus naujuose mikroprocesoriuose.
Tačiau būtina sukurti tinkamus indukcinių variklių greičio valdymo metodus, kurių sudėtingumas, priešingai nei mechaninis paprastumas, yra ypač svarbus atsižvelgiant į jų matematinę struktūrą (daugiamatę ir netiesinę).
Paskelbimo laikas: 2022-05-05