La història dels motors elèctrics es remunta al 1820, quan Hans Christian Oster va descobrir l'efecte magnètic del corrent elèctric, i un any després Michael Faraday va descobrir la rotació electromagnètica i va construir el primer motor de corrent continu primitiu.Faraday va descobrir la inducció electromagnètica el 1831, però no va ser fins al 1883 que Tesla va inventar el motor d'inducció (asíncron).Avui dia, els principals tipus de màquines elèctriques segueixen sent els mateixos, DC, inducció (asíncrona) i síncrona, tot basat en teories desenvolupades i descobertes per Alstead, Faraday i Tesla fa més de cent anys.
Des de la invenció del motor d'inducció, s'ha convertit en el motor més utilitzat avui dia a causa dels avantatges del motor d'inducció sobre altres motors.El principal avantatge és que els motors d'inducció no requereixen una connexió elèctrica entre les parts estacionàries i giratòries del motor, per tant, no requereixen cap commutador mecànic (raspalls) i són motors sense manteniment.Els motors d'inducció també tenen les característiques de pes lleuger, baixa inèrcia, alta eficiència i gran capacitat de sobrecàrrega.Com a resultat, són més barats, més forts i no fallen a altes velocitats.A més, el motor pot funcionar en una atmosfera explosiva sense produir espurnes.
Tenint en compte tots els avantatges anteriors, els motors d'inducció es consideren convertidors d'energia electromecànic perfectes, però sovint es requereix energia mecànica a velocitats variables, on els sistemes de control de velocitat no són una qüestió trivial.L'única manera eficaç de generar un canvi de velocitat continu és proporcionar una tensió trifàsica amb freqüència i amplitud variables per al motor asíncron.La velocitat del rotor depèn de la velocitat del camp magnètic giratori proporcionat per l'estator, de manera que es requereix una conversió de freqüència.Es requereix tensió variable, la impedància del motor es redueix a baixes freqüències i el corrent s'ha de limitar reduint la tensió d'alimentació.
Abans de l'arribada de l'electrònica de potència, el control de limitació de velocitat dels motors d'inducció s'aconseguia canviant els tres bobinatges de l'estator d'una connexió en triangle a una connexió en estrella, la qual cosa reduïa la tensió als bobinatges del motor.Els motors d'inducció també tenen més de tres bobinatges d'estator per permetre variar el nombre de parells de pols.Tanmateix, un motor amb bobinatges múltiples és més car perquè el motor requereix més de tres ports de connexió i només hi ha disponibles velocitats discretes específiques.Un altre mètode alternatiu de control de velocitat es pot aconseguir amb un motor d'inducció de rotor bobinat, on els extrems de l'enrotllament del rotor es posen a les anelles lliscants.No obstant això, aparentment, aquest enfocament elimina la majoria dels avantatges dels motors d'inducció, alhora que introdueix pèrdues addicionals, que poden provocar un rendiment deficient en col·locar resistències o reactàncies en sèrie a través dels bobinats de l'estator d'un motor d'inducció.
Aleshores, els mètodes anteriors eren els únics disponibles per controlar la velocitat dels motors d'inducció, i els motors de corrent continu ja existien amb variadors de velocitat infinitament variables que no només permetien el funcionament en quatre quadrants, sinó que també cobrien un ampli rang de potència.Són molt eficients i tenen un control adequat i fins i tot una bona resposta dinàmica, però el seu principal inconvenient és l'obligatorietat dels raspalls.
en conclusió
En els últims 20 anys, la tecnologia dels semiconductors ha avançat enormement, proporcionant les condicions necessàries per al desenvolupament de sistemes d'accionament de motor d'inducció adequats.Aquestes condicions es divideixen en dues categories principals:
(1) Reducció de costos i millora del rendiment dels dispositius de commutació electrònica de potència.
(2) Possibilitat d'implementar algorismes complexos en nous microprocessadors.
Tanmateix, cal fer un requisit previ per desenvolupar mètodes adequats per controlar la velocitat dels motors d'inducció la complexitat dels quals, en contrast amb la seva senzillesa mecànica, és especialment important pel que fa a la seva estructura matemàtica (multivariada i no lineal).
Hora de publicació: 05-agost-2022