Några av fördelarna som låg kostnad, robust design mindre komplex och lätt att underhålla växelströmsmotorer resulterar i många av de industriella operationerna utförs med användning av AC-enheter än DC-enheter. AC-induktionsmotor är en speciell typ av elmotor som har sina egna typiska egenskaper och prestanda när det gäller start, hastighetskontroll, skydd och så vidare.

AC-induktionsmotor

Prestanda över ett brett spektrum av applikationer gör trefas induktionsmotorer ansvarar för 85 procent av den installerade kapaciteten i de industriella drivsystemen. Låt oss diskutera grundläggande information om denna motor och dess speciella styrteknik för SVPWM.

Trefas AC-induktionsmotor

Den trefasiga AC-induktionsmotorn är en roterande elektrisk maskin som är konstruerad för att fungera på en trefasmatning. Denna 3-fas motor kallas också som en asynkron motor. Dessa växelströmsmotorer är av två typer: ekorr- och slip-induktionsmotorer . Funktionsprincipen för denna motor är baserad på produktionen av ett roterande magnetfält.

“konverteringstabell för binär till hex ”

3-fas induktionsmotor konstruktion

Dessa trefasmotorer består av en stator och en rotor och mellan vilken ingen elektrisk anslutning finns. Dessa stator och rotorer är konstruerade med användning av högmagnetiska kärnmaterial för att minska hysteres och virvelströmsförluster.

3-fas induktionsmotor konstruktion

Statorramen kan konstrueras med gjutjärn, aluminium eller valsat stål. Statorramen ger nödvändigt mekaniskt skydd och stöd för statorlaminerad kärna, lindningar och andra arrangemang för ventilation. Statorn såras med trefaslindningar som överlappar varandra vid en 120-graders fasförskjutning monterad i slitsade lameller. De sex ändarna av de tre lindningarna förs ut och kopplas till kopplingsboxen så att dessa lindningar exciteras av trefas huvudförsörjning.

Dessa lindningar är av koppartråd isolerad med lack som är monterad i isolerade slitsade lameller. Vid alla arbetstemperaturer förblir denna impregnerade lack stel. Dessa lindningar har hög isoleringsmotstånd och hög motståndskraft mot saltlösning, fukt, alkaliska ångor, olja och fett etc. Oavsett vilket som passar spänningsnivån är dessa lindningar anslutna i antingen stjärna- eller deltaanslutningar .

Ekorreburinduktionsmotor

Rotorn på trefas AC-induktionsmotorn är annorlunda för induktionsmotorerna för glidring och ekorrbur. Rotorn i slirringstypen består av tunga aluminium- eller kopparstänger kortslutna i båda ändarna av den cylindriska rotorn. Induktionsmotorns axel stöds på två lager i vardera änden för att säkerställa fri rotation i statorn och för att minska friktionen. Den består av en stapel stållameller med jämnt fördelade slitsar som stansas runt sin omkrets i vilka oisolerade tunga aluminium- eller kopparstänger placeras.

En rotor av glidringstyp består av trefaslindningar som är internt stjärnmärkta i ena änden, och de andra ändarna förs ut och kopplas till glidringarna monterade på rotoraxeln. Och för att utveckla ett högt startmoment är dessa lindningar anslutna till reostat med hjälp av kolborstar. Detta externa motstånd eller reostat används endast vid startperioden. När motorn når normal hastighet kortsluts borstarna och sårrotorn fungerar som en ekorrburrotor.

“typer av hissar i byggnader ”

Princip för drift av 3-fas induktionsmotor

När motorn är upphetsad med en trefasmatning producerar trefasstatorlindning ett roterande magnetfält med 120 förskjutningar i en konstant magnitud som roterar med synkron hastighet. Detta förändrade magnetfält skär rotorledarna och inducerar en ström i dem enligt principen i Faradays lagar om elektromagnetisk induktion. Eftersom dessa rotorledare kortsluts börjar strömmen strömma genom dessa ledare.
I närvaro av statorns magnetfält placeras rotordrivare, och enligt Lorenz-kraftprincipen verkar en mekanisk kraft på rotordrivaren. Sålunda alstrar alla rotorledare, dvs. summan av de mekaniska krafterna, vridmoment i rotorn som tenderar att förflytta den i samma riktning som det roterande magnetfältet.
Rotorledarens rotation kan också förklaras av Lenzs lag som säger att de inducerade strömmarna i rotorn motsätter sig orsaken till dess produktion, här är denna opposition roterande magnetfält. Detta resulterar att rotorn börjar rotera i samma riktning som det statorroterande magnetfältet. Om rotorhastigheten överstiger statorhastigheten kommer ingen ström att induceras i rotorn eftersom orsaken till rotorrotation är den relativa hastigheten för rotorn och statorns magnetfält. Denna stator och rotorfältskillnaden kallas slip. Så här kallas en 3-fas motor för asynkron maskin på grund av denna relativa hastighetsskillnad mellan stator och rotorer.
Som vi diskuterade ovan orsakar den relativa hastigheten mellan statorfältet och rotorledarna att rotera rotorn i en viss riktning. Följaktligen måste rotorhastigheten Nr alltid vara mindre än statorfältets hastighet Ns för att producera rotationen, och skillnaden mellan dessa två parametrar beror på motorns belastning.

Skillnaden i hastighet eller AC-induktionsmotorns glidning ges som

När statorn är stationär är Nr = 0 så att halken blir 1 eller 100%.
När Nr har synkron hastighet blir gliden noll så att motorn aldrig körs med synkron hastighet.
Glidningen i 3-fas induktionsmotorn från ingen belastning till full belastning är cirka 0,1% till 3%, därför kallas induktionsmotorerna för motorer med konstant varvtal.

SVPWM-kontroll av 3-fas induktionsmotor

Oftast används för styrning av induktionsmotorer, PWM-växelriktarbaserade drivenheter. Jämfört med frekventa enheter, dessa PWM dykkontroll såväl spänningens som frekvensens ström såväl som spänningen som appliceras på induktionsmotorn. Genom att ändra PWM-signalerna som appliceras på strömbrytarens grindar varieras också kraften som levereras av dessa drivenheter så att trefasinduktionsmotorns hastighetsreglering uppnås.

SVPWM-kontroll av 3-fas induktionsmotor av Edgefxkits.com

Ett antal pulsbreddsmoduleringsscheman (PWM) används för att styra trefasmotorer. Men mest används Sine PWM (SPWM) och space vector PWM (SVPWM). Jämfört med SPWM ger SVPWM-kontroll en högre nivå av grundspänning och minskat harmoniskt innehåll. Här har vi gett en praktisk implementering av denna SVPWM-kontroll med 8051 mikrokontroller .

I nedanstående krets används en tre-nivå spänningsomformare för att erhålla tre utspänningar beror på likströmsspänning. Enfasförsörjning korrigeras för att leverera likström till både mikrokontrollerkrets och inverterarkretsar. 8051 Mikrokontroller är programmerad att producera SVPWM-signaler som ges till gate driver IC.

“hur fungerar växelström ”

Blockdiagram över SVPWM-kontroll av 3-fas induktionsmotor av Edgefxkits.com

Inverterarkretsen består av sex MOSFET: er för att producera en variabel trefasmatning, för varje fas används två MOSFET: er. Dessa MOSFET-portar är anslutna till IC-portdrivrutinen. Vid mottagning av PWM-signaler från mikroprocessorns grinddrivrutiner MOSFET så att den variabla växelspänningen produceras. Därför varierar denna variabla växelström med en förändring i spänning och frekvens motorns hastighet .

Detta är grundläggande information om AC-induktionsmotor med konstruktion och arbetsprincip. Utöver detta har SVPWM-tekniken för att styra motorns hastighet många fördelar än andra PWM-tekniker som vi sett ovan. Om du tvivlar på programmeringsmikrokontrollern för att implementera SVPWM-tekniken i den kan du kontakta oss genom att kommentera nedan.

Fotokrediter: