Noen av fordelene som lav pris, robust design mindre komplisert og lett å vedlikeholde vekselstrømsmotorer, resulterer i at mange av de industrielle operasjonene utføres med AC-stasjoner enn DC-stasjoner. AC induksjonsmotor er en spesiell type elektrisk motor som har sine egne typiske egenskaper og ytelse når det gjelder start, hastighetskontroll, beskyttelse og så videre.

AC induksjonsmotor

Ytelsen over et bredt spekter av applikasjoner lager trefasede induksjonsmotorer ansvarlig for 85 prosent av den installerte kapasiteten til de industrielle drivsystemene. La oss diskutere grunnleggende informasjon om denne motoren og dens spesielle kontrollteknikk for SVPWM.

Tre-fase AC induksjonsmotor

Den trefasede vekselstrømsinduksjonsmotoren er en roterende elektrisk maskin som er designet for å fungere på en trefasetilførsel. Denne 3-fasemotoren kalles også som en asynkron motor. Disse vekselstrømsmotorene er av to typer: ekorn og slip-ring induksjonsmotorer . Prinsippet for drift av denne motoren er basert på produksjon av et roterende magnetfelt.

“hvordan fungerer en minibank ”

3-faset induksjonsmotorkonstruksjon

Disse trefasemotorene består av en stator og en rotor som det ikke er noen elektrisk forbindelse mellom. Disse statorene og rotorene er konstruert med bruk av høymagnetiske kjernematerialer for å redusere hysterese og virvelstrømstap.

3-faset induksjonsmotorkonstruksjon

Statorramme kan konstrueres med støpejern, aluminium eller valset stål. Statorrammen gir nødvendig mekanisk beskyttelse og støtte for statorlaminert kjerne, viklinger og andre ordninger for ventilasjon. Statoren blir såret med trefaseviklinger som overlappes med hverandre ved en 120-graders faseforskyvning montert i spalter. De seks endene av de tre viklingene blir ført ut og koblet til terminalboksen slik at disse viklingene blir begeistret av trefaset hovedforsyning.

Disse viklingene er av kobbertråd isolert med lakk montert i isolerte spalter. Ved alle arbeidstemperaturer forblir denne impregnerte lakken stiv. Disse viklingene har høy isolasjonsmotstand og høy motstand mot saltoppløsning, fuktighet, alkaliske røyk, olje og fett osv. Uansett hva som passer spenningsnivået, er disse viklingene koblet til i begge stjerne- eller delta-tilkoblinger .

Ekornburinduksjonsmotor

Rotoren til den trefasede vekselstrømsinduksjonsmotoren er forskjellig for slip-ring og ekorn-induksjonsmotorer. Rotoren i glideringstypen består av tunge aluminium- eller kobberstenger kortsluttet i begge ender av den sylindriske rotoren. Induksjonsmotorens aksel er støttet på to lagre i hver ende for å sikre fri rotering i statoren og for å redusere friksjonen. Den består av en stabel med stållaminer med jevnt fordelt spor som er stanset rundt omkretsen der uisolert tung aluminium eller kobberstenger er plassert.

En rotor av glidringstypen består av trefasede viklinger som er stjernemerket i den ene enden, og de andre endene føres ut og kobles til glideringene montert på rotorakselen. Og for å utvikle et høyt startmoment er disse viklingene koblet til reostat ved hjelp av karbonbørster. Denne eksterne motstanden eller reostaten brukes bare i startperioden. Når motoren når normal hastighet, kortsluttes børstene, og sårrotoren fungerer som en ekornburrotor.

“4 -bits motsannhetstabell ”

Prinsipp for drift av 3-faset induksjonsmotor

Når motoren blir begeistret med en trefasetilførsel, produserer trefaset statorvikling et roterende magnetfelt med 120 forskyvninger i en konstant størrelse som roterer med synkron hastighet. Dette skiftende magnetfeltet kutter rotorlederne og induserer en strøm i dem i henhold til prinsippet i Faradays lover om elektromagnetisk induksjon. Ettersom disse rotorlederne er kortsluttet, begynner strømmen å strømme gjennom disse lederne.
I nærvær av statorens magnetfelt plasseres rotorkabler, og i følge Lorenz-kraftprinsippet virker en mekanisk kraft på rotorlederen. Dermed tvinger alle rotorlederne kraft, dvs. summen av de mekaniske kreftene, dreiemoment i rotoren som har en tendens til å bevege den i samme retning av det roterende magnetfeltet.
Rotorlederens rotasjon kan også forklares med Lenzs lov som forteller at induserte strømmer i rotoren motarbeider årsaken til produksjonen, her er denne motstanden roterende magnetfelt. Dette resultatet rotoren begynner å rotere i samme retning som statorens roterende magnetfelt. Hvis rotorhastigheten er mer enn statorhastigheten, vil ingen strøm indusere i rotoren fordi årsaken til rotorrotasjon er den relative hastigheten til rotoren og statormagnetfeltene. Denne statoren og rotorfeltforskjellen kalles slip. Slik kalles en 3-faset motor en asynkron maskin på grunn av denne relative hastighetsforskjellen mellom statoren og rotorene.
Som vi diskuterte ovenfor, fører den relative hastigheten mellom statorfeltet og rotorlederne til å rotere rotoren i en bestemt retning. Derfor, for å produsere rotasjonen, må rotorhastigheten Nr alltid være mindre enn statorfelthastigheten Ns, og forskjellen mellom disse to parametrene avhenger av belastningen på motoren.

Forskjellen på hastighet eller glid på AC-induksjonsmotoren er gitt som

Når statoren er stasjonær, blir Nr = 0 slik at gliden blir 1 eller 100%.
Når Nr har synkron hastighet, blir gliden null slik at motoren aldri går i synkron hastighet.
Slipingen i 3-faset induksjonsmotoren fra ingen belastning til full belastning er omtrent 0,1% til 3%. Derfor kalles induksjonsmotorene for motorer med konstant hastighet.

SVPWM-kontroll av 3-faset induksjonsmotor

Vanligvis for å kontrollere induksjonsmotorer, brukes PWM-omformerbaserte stasjoner. Sammenlignet med fastfrekvensstasjoner, disse PWM dykker kontroll både størrelsen på spenningen og frekvensen til strømmen, så vel som spenningen som påføres induksjonsmotoren. Ved å endre PWM-signalene som er påført strømbryterportene, varieres også kraften som leveres av disse drivenhetene slik at trefaset induksjonsmotorhastighetskontroll oppnås.

SVPWM-kontroll av 3-fase induksjonsmotor av Edgefxkits.com

“produkt av summer karnaugh kart ”

En rekke pulsbreddemoduleringsplaner (PWM) brukes for å kontrollere trefasede motorstasjoner. Men mest brukt Sine PWM (SPWM) og space vector PWM (SVPWM). Sammenlignet med SPWM gir SVPWM-kontroll et høyere nivå av grunnleggende spenning og redusert harmonisk innhold. Her har vi gitt en praktisk implementering av denne SVPWM-kontrollen ved hjelp av 8051 mikrokontrollere .

I kretsen nedenfor brukes en spenningsomformer på tre nivåer for å oppnå tre utgangsspenninger, avhengig av DC-busspenning. Enfasetilførsel er rettet for å levere likestrøm til både mikrokontrollerkrets og inverterkretser. 8051 Mikrokontroller er programmert til å produsere SVPWM-signaler som blir gitt til gate driver IC.

Blokkdiagram over SVPWM-kontroll av 3-faset induksjonsmotor av Edgefxkits.com

Omformerkretsen består av seks MOSFETer for å produsere en variabel trefasetilførsel, for hver fase blir to MOSFETer distribuert. Disse MOSFET-portene er koblet til IC-portdriveren. Ved mottak av PWM-signalene fra mikrokontroller gate driver brytere MOSFETene slik at den variable vekselstrømutgangsspenningen produseres. Derfor varierer denne variabelen AC med endring i spenning og frekvens motorens hastighet .

Dette er grunnleggende informasjon om AC-induksjonsmotor med konstruksjons- og arbeidsprinsipp. I tillegg til dette har SVPWM-teknikken for å kontrollere motorens hastighet mange fordeler enn andre PWM-teknikker som vi har sett ovenfor. Hvis du er i tvil om programmeringsmikrokontrolleren for å implementere SVPWM-teknikken i den, kan du kontakte oss ved å kommentere nedenfor.

Fotokreditter: