Mõned eelised, nagu madal hind, vastupidav konstruktsioon, vähem keeruline ja hõlpsasti hooldatavad vahelduvvoolumootorid, viivad paljude tööstustoiminguteni läbi Toiteallikad kui alalisvoolu draivid. Vahelduvvoolu induktsioonmootor on spetsiaalne elektrimootori tüüp, millel on oma tüüpilised omadused ja jõudlus nii käivitamise, kiiruse reguleerimise, kaitsete kui ka muu osas.

Vahelduvvoolu induktsioonmootor

Etendus laias vahemikus rakendused valmistavad kolmefaasilisi asünkroonmootoreid moodustab 85 protsenti tööstuslike sõidusüsteemide paigaldatud võimsusest. Arutleme selle mootori ja selle SVPWM-i spetsiaalse juhtimistehnika põhiteabe üle.

Kolmefaasiline vahelduvvoolu induktsioonmootor

Kolmefaasiline vahelduvvoolu induktsioonmootor on pöörlev elektrimasin, mis on mõeldud töötama kolmefaasilise toiteallikaga. Seda kolmefaasilist mootorit nimetatakse ka asünkroonmootoriks. Neid vahelduvvoolumootoreid on kahte tüüpi: orava ja libisemisrõnga tüüpi asünkroonmootorid . Selle mootori tööpõhimõte põhineb pöörleva magnetvälja tekitamisel.

“kuidas pir -liikumisandur töötab ”

3-faasiline asünkroonmootori ehitus

Need kolmefaasilised mootorid koosnevad staatorist ja rootorist ning nende vahel puudub elektriline ühendus. Need staator ja rootorid on konstrueeritud kõrgmagnetiliste südamikumaterjalide abil, et vähendada hüstereesi ja pöörisvoolukaod.

3-faasiline asünkroonmootori ehitus

Staatori raami saab valmistada malmist, alumiiniumist või valtsitud terasest. Staatori raam tagab vajaliku mehaanilise kaitse ja toe staatori lamineeritud südamikule, mähistele ja muudele ventilatsiooniseadmetele. Staator on haavatud kolmefaasiliste mähistega, mis kattuvad üksteisega 120-kraadises faasinihkes, mis on paigaldatud pilu lamineeritud kihtidesse. Kolme mähise kuus otsa tuuakse välja ja ühendatakse klemmikarbiga, nii et neid mähiseid ergastab kolmefaasiline põhivarustus.

Need mähised on vasktraadist, isoleeritud lakiga, mis on paigaldatud isoleeritud pilukihtidesse. Kõigil töötemperatuuridel jääb see immutatud lakk jäigaks. Nendel mähistel on kõrge isolatsioonikindlus ja kõrge vastupidavus soolalahuse atmosfäärile, niiskusele, leeliselistele aurudele, õlile ja rasvadele jne. Ükskõik, mis sobib pingetasemega, on need mähised ühendatud kas tähe- või deltaühendused .

Orava puuri induktsioonmootor

Kolmefaasilise vahelduvvoolu induktsioonmootori rootor on libisemisrõnga ja oravapuuriga asünkroonmootorite puhul erinev. Libisemisrõnga tüüpi rootor koosneb rasketest alumiinium- või vaskvardadest, mis on lühistatud silindrikujulise rootori mõlemasse otsa. Asünkroonse mootori võll on toetatud kahele laagrile mõlemas otsas, et tagada staatori vaba pöörlemine ja vähendada hõõrdumist. See koosneb virnast terasest laminaatidest, mis paiknevad ühtlaselt üksteise ümber asetsevatel piludel, mis on löödud ümber selle ümbermõõdu, millesse asetatakse isoleerimata rasked alumiinium- või vaskvardad.

Libisemisrõnga tüüpi rootor koosneb kolmefaasilistest mähistest, mis on sisemiselt tähistatud ühes otsas, ja teised otsad viiakse väljapoole ja ühendatakse rootori võlli külge kinnitatud libisemisrõngastega. Suure algusega pöördemomendi väljatöötamiseks ühendatakse need mähised reostaadiga süsiharjade abil. Seda välist takistit või reostaati kasutatakse ainult algusperioodil. Kui mootor on saavutanud normaalse kiiruse, on harjad lühises ja haavrootor töötab oravapuurijana.

“tõde tabel mitte värav ”

Kolmefaasilise asünkroonmootori tööpõhimõte

Kui mootorit ergastatakse kolmefaasilise toiteallikaga, tekitab kolmefaasiline staatori mähis pideva suurusega 120 nihkega magnetvälja, mis pöörleb sünkroonsel kiirusel. See muutuv magnetväli lõikab rootori juhid ja indutseerib neis voolu vastavalt Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduste põhimõttele. Kuna need rootori juhid on lühikesed, hakkab vool läbi nende juhtide voolama.
Staatori magnetvälja juuresolekul asetatakse rootori juhid ja seetõttu toimib Lorenzi jõu põhimõtte kohaselt rootori juhile mehaaniline jõud. Seega tekitab rootori kõigi juhtide jõud, st mehaaniliste jõudude summa, rootoris pöördemomendi, mis kipub seda liikuma pöörleva magnetvälja samas suunas.
Selle rootori juhi pöörlemist saab seletada ka Lenzi seadusega, mis ütleb, et rootori indutseeritud voolud on selle tootmise põhjuse vastu, siin on see opositsioon pöörlev magnetväli. Selle tulemusel hakkab rootor pöörlema staatori pöörleva magnetvälja samas suunas. Kui rootori kiirus ületab staatori pöörlemiskiirust, ei tekita rootoris voolu, kuna rootori pöörlemise põhjus on rootori ja staatori magnetväljade suhteline kiirus. Seda staatorit ja rootori välja erinevust nimetatakse libisemiseks. Nii nimetatakse kolmefaasilist mootorit asünkroonseks masinaks staatori ja rootorite suhtelise kiiruse erinevuse tõttu.
Nagu me eespool arutlesime, põhjustab staatori välja ja rootori juhtide vaheline suhteline kiirus rootori pöörlemise kindlas suunas. Seega peab pöörlemise tekitamiseks rootori kiirus Nr olema alati väiksem kui staatori väljakiirus Ns ja nende kahe parameetri erinevus sõltub mootori koormusest.

Vahelduvvoolu induktsioonmootori kiiruse või libisemise erinevus on esitatud järgmiselt

Kui staator on paigal, siis Nr = 0, nii et libisemine saab 1 või 100%.
Kui Nr on sünkroonsel kiirusel, muutub libisemine nulliks, nii et mootor ei tööta kunagi sünkroonsel kiirusel.
Kolmefaasilise asünkroonmootori libisemine koormuselt täiskoormusele on umbes 0,1% kuni 3%, seetõttu nimetatakse asünkroonmootoreid püsikiirusega mootoriteks.

Kolmefaasilise asünkroonmootori SVPWM juhtimine

Kõige sagedamini kasutatakse asünkroonmootorite juhtimiseks PWM-muunduril põhinevaid ajame. Võrreldes püsisageduslike ajamitega need PWM sukeldub kontrolli all nii voolu pinge kui ka sageduse suurus, samuti asünkroonmootorile rakendatav pinge. Toitelüliti väravatele rakendatavate PWM-signaalide muutmisega muudetakse ka nende ajamite poolt tarnitavat võimsust nii, et saavutatakse kolmefaasiline asünkroonmootori kiiruse reguleerimine.

“kuidas vooluringi luua ”

Kolmefaasilise asünkroonmootori SVPWM juhtimine Edgefxkits.com poolt

Kolmefaasiliste mootorite ajamite juhtimiseks kasutatakse mitmeid impulsslaiuse modulatsiooni (PWM) skeeme. Kuid kõige sagedamini kasutatakse siinus-PWM-i (SPWM) ja ruumivektorit PWM (SVPWM). Võrreldes SPWM-iga annab SVPWM-i juhtimine kõrgema põhipinge ja vähendatud harmoonilise sisalduse. Siin oleme andnud selle SVPWM-i juhtimise praktilise rakendamise, kasutades 8051 mikrokontrollerit .

Allpool olevas vooluringis kasutatakse kolmetasandilist pingemuundurit, et saada kolm väljundpinget, mis sõltuvad alalisvoolu siini pingest. Ühefaasiline toiteallikas on alalisvoolu toiteks nii mikrokontrolleri kui ka muunduri ahelatesse. 8051 Mikrokontroller on programmeeritud tootma SVPWM-signaale, mis antakse väravajuhi IC-le.

Kolmefaasilise asünkroonmootori SVPWM-i juhtimise plokkskeem, autor Edgefxkits.com

Inverterahel hõlmab muutuva kolmefaasilise toite tootmiseks kuut MOSFET-i, iga faasi jaoks on paigutatud kaks MOSFET-i. Need MOSFET-i väravad on ühendatud väravajuhi IC-ga. PWM-signaalide vastuvõtmisel mikrokontrolleri väravajuhi lülititest MOSFETid nii, et tekiks muutuv vahelduvvoolu väljundpinge. Seetõttu varieerub see muutuja AC koos pinge ja sageduse muutusega mootori kiirus .

See on põhiteave konstruktsiooni ja tööpõhimõttega vahelduvvoolu induktsioonmootori kohta. Lisaks sellele on mootori kiiruse reguleerimise SVPWM-meetodil palju eeliseid kui teistel PWM-tehnikatel, nagu eespool nägime. Kui teil on kahtlusi programmeeritav mikrokontroller SVPWM-i tehnika rakendamiseks võite meiega ühendust võtta, kommenteerides allpool.

Foto autorid: