Arbeidsprinsippet til AC-motorer

En AC-motor er en enhet som konverterer elektrisk energi fra vekselstrøm til mekanisk energi. Den består først og fremst av en elektromagnetisk vikling eller distribuert statorvikling som brukes til å generere et magnetfelt, sammen med en roterende anker eller rotor. Motoren fungerer basert på prinsippet om at en-strømførende spole opplever en kraft i et magnetfelt som får den til å rotere. AC-motorer er kategorisert i to typer: synkrone AC-motorer og induksjonsmotorer [1].

Statorviklingene til en trefase AC-motor er i hovedsak tre spoler med en avstand på 120 grader, koblet i en delta- eller stjernekonfigurasjon. Når trefasestrøm påføres, genereres et magnetfelt i hver spole, og kombinasjonen av disse tre feltene produserer et roterende magnetfelt.

AC-motorer består av en stator og en rotor, og er delt inn i to typer: synkrone AC-motorer og induksjonsmotorer. Begge typer motorer genererer et roterende magnetfelt ved å føre vekselstrøm gjennom statorviklingen, men rotorviklingen til synkrone AC-motorer krever vanligvis en likestrøm (eksitasjonsstrøm) tilførsel fra magnetiseringsenheten; Induksjonsmotorer krever derimot ikke strøm gjennom rotorviklingen.

Statorviklingen til en trefaset vekselstrømsmotor består i hovedsak av tre spoler med en avstand på 120 grader fra hverandre, koblet i en trekantet eller stjerneform. Når tre-fasestrøm påføres, genereres et magnetfelt i hver spole, og disse tre magnetfeltene kombineres for å danne et roterende magnetfelt. Strømmen fullfører en full vibrasjon, og det roterende magnetfeltet roterer nøyaktig én gang. Derfor er antallet omdreininger per minutt av det roterende magnetfeltet N=60f. I formelen er f effektfrekvensen.

AC-motorer kan deles inn i synkronmotorer og asynkronmotorer (også kjent som asynkronmotorer) basert på rotorrotasjonshastigheten. Uavhengig av laststørrelsen er rotorhastigheten til en synkronmotor alltid den samme som hastigheten til det roterende magnetfeltet, så denne hastigheten kalles synkronhastighet. Som nevnt ovenfor avhenger det kun av frekvensen til strømforsyningen. Hastigheten til asynkronmotorer er ikke konstant, den avhenger av størrelsen på lasten og strømforsyningsspenningen. Det finnes to typer tre-asynkronmotorer: de uten likerettere og de med likerettere. Det store flertallet av asynkronmotorer som brukes i praktiske applikasjoner er induksjonsmotorer uten likerettere (selv om parallelle og serie trefasede asynkrone likerettermotorer har fordelene med justerbar hastighet over et stort område og høy effektfaktor), og deres hastighet er alltid lavere enn synkronhastigheten.

 

Hovedformål

Arbeidseffektiviteten til AC-elektriske motorer er høy, uten røyk, lukt, miljøforurensning og lav støy. På grunn av sin rekke fordeler, er det mye brukt i forskjellige felt som industri- og landbruksproduksjon, transport, nasjonalt forsvar, kommersielle og husholdningsapparater, medisinsk elektrisk utstyr, etc.

 

Arbeidsprinsipp

Induksjonsmotor, også kjent som asynkronmotor, refererer til at rotoren plasseres i et roterende magnetfelt og oppnår et rotasjonsmoment under påvirkning av det roterende magnetfeltet, noe som får rotoren til å rotere.

Utseendet og den indre strukturen til en induksjonsmotor. Rotoren er en roterbar leder, vanligvis i form av et ekornbur. Statoren er den ikke-roterende delen av en elektrisk motor, hvis hovedoppgave er å generere et roterende magnetfelt. Roterende magnetiske felt oppnås ikke gjennom mekaniske metoder. Men i stedet påføres vekselstrøm flere par elektromagneter, noe som får deres magnetiske polegenskaper til å endres syklisk, og dermed tilsvarer et roterende magnetfelt. Denne typen motor har ikke børster eller samleringer som DC-motorer. Avhengig av typen vekselstrøm som brukes, finnes det enfasemotorer og tre-fasemotorer. Enfasemotorer brukes i enheter som vaskemaskiner og elektriske vifter; Trefase elektriske motorer brukes som kraftutstyr i fabrikker. Gjennom den relative bevegelsen mellom det roterende magnetfeltet generert av statoren (med en synkron hastighet på n1) og rotorviklingen, kutter rotorviklingen den magnetiske induksjonslinjen og genererer indusert elektromotorisk kraft, og genererer derved indusert strøm i rotorviklingen. Den induserte strømmen i rotorviklingen samhandler med magnetfeltet for å generere elektromagnetisk dreiemoment, noe som får rotoren til å rotere. Når rotorhastigheten gradvis nærmer seg den synkrone hastigheten, avtar den induserte strømmen gradvis, og det genererte elektromagnetiske dreiemomentet reduseres tilsvarende. Når asynkronmotoren fungerer i motortilstand, er rotorhastigheten lavere enn synkronhastigheten. For å beskrive forskjellen mellom rotorhastigheten n og synkronhastigheten n1, introduseres et slippforhold

 

 

Kontrollstrategi

Med utviklingen av kraftelektronikkteknologi, mikroelektronikkteknologi, digital kontrollteknologi og kontrollteori, kan de dynamiske og statiske egenskapene til AC-drivsystemer være fullt sammenlignbare med DC-drivsystemer. AC-drivsystemer har vært mye brukt, og utskifting av DC-drive med AC-drive har gradvis blitt en realitet.

På grunn av det faktum at AC-motorer er iboende komplekse objekter med ikke-linearitet, multivariabler, sterk kobling, tids-varierende parametere og store forstyrrelser, har deres effektive kontroll alltid vært et hett forskningstema både innenlands og internasjonalt, og ulike kontrollstrategier og -metoder har blitt foreslått. Blant dem kan ikke klassisk lineær kontroll overvinne påvirkningen av last, store-skalaendringer i modellparametere og ikke-lineære faktorer, noe som resulterer i lav kontrollytelse; Vektorkontroll og direkte dreiemomentkontroll har også noen problemer: de siste årene, med utviklingen av moderne kontroll og intelligent kontrollteori, har avanserte kontrollalgoritmer blitt brukt på AC-motorstyring og har oppnådd visse resultater [2].

Steady state modellkontrollmetode

De vanlige styringsskjemaene for stabil-modell inkluderer åpen-sløyfekonstant v/f-forholdskontroll (dvs. spenning/frekvens=konstant) og lukket-sløyfe-glidfrekvenskontroll.

(1) Kontroll av konstant spenningsfrekvensforhold

Denne metoden er en åpen-sløyfekontrollmetode som starter fra den grunnleggende kontrollmodusen for variabel spenning og frekvenskonvertering og inkluderer ikke hastighetstilbakemelding. På grunn av det faktum at under den nominelle frekvensen, hvis spenningen forblir konstant og bare frekvensen reduseres, vil luftgapsfluksen være for stor, noe som forårsaker magnetisk metning og, i alvorlige tilfeller, brenner ut motoren. For å opprettholde den konstante magnetiske fluksen for luftgapet, brukes et konstant forhold mellom indusert potensial og frekvens for kontroll.

 

 

Vanlige feil

AC-motorer er utsatt for funksjonsfeil under drift på grunn av friksjon, vibrasjoner, aldring av isolasjonen og andre årsaker. Hvis disse feilene blir kontrollert, oppdaget og eliminert i tide, kan de effektivt forhindre at ulykker oppstår.

Felles feilinspeksjon

1. Lytt til lyden og identifiser feilpunktet nøye. Under drift av AC asynkronmotoren, hvis en svak "summende" lyd blir funnet uten svingninger, er det en normal lyd. Hvis lyden er grov og har skarpe "summende" eller "susende" lyder, er det en forløper til en feil. Følgende årsaker bør vurderes:

(l) Vibrasjonen og svingende temperaturen til en motor med løs jernkjerne under drift kan forårsake deformasjon av festeboltene til jernkjernen, noe som resulterer i løse silisiumstålplater og genererer stor elektromagnetisk støy.

(2) Lyden som produseres av rotasjonen av rotoren, som genereres av kjøleviften, er en "wuwu"-lyd. Hvis det er en "dongdong"-lyd som å banke på en trommel, skyldes det at passformen mellom rotorjernkjernen og akselen løsner på grunn av akselerasjonsmomentet til motoren under plutselig start, stopp, reversbremsing og andre situasjoner med variabel hastighet. Milde tilfeller kan fortsatt brukes, mens alvorlige tilfeller kan demonteres for inspeksjon og reparasjon.

(3) Under driften av lagerstøymotoren er det nødvendig å ta hensyn til endringene i lagerlyden. Ved å berøre den ene enden av skrutrekkeren på lagerdekselet og den andre enden på øret, kan de interne lydendringene til motoren høres. Ulike deler og feil har forskjellige lyder. Lyden av "knirking" er forårsaket av den uregelmessige bevegelsen av rullepistolen inne i lageret, som er relatert til lagerets klaring og tilstanden til smørefettet. Den "sizende" lyden er en metallfriksjonslyd, vanligvis forårsaket av mangel på olje i lageret på grunn av slitasje. Lageret skal demonteres og smøres med fett osv.

2. Bruk luktesansen til å analysere at den defekte motoren ikke har noen lukt under normal drift. Hvis du lukter noe, er det et feilsignal, for eksempel brent lukt, som avgis ved isolasjonsgrilling og kan til og med ryke når motortemperaturen øker; Hvis det er en brent oljelukt, er det mest på grunn av mangel på olje i lageret, og lukten forårsaket av fordampning av olje og gass når man nærmer seg tørrmalingstilstanden.

3. Bruk den taktile følelsen for å se etter feil. Ved å berøre kabinettet til TV-en med hånden kan du omtrent bestemme temperaturen. Hvis du føler deg veldig varm og temperaturverdien er høy når du berører motorhuset med hånden, bør du sjekke årsaken, for eksempel for høy belastning eller høy spenning, og deretter feilsøke problemet basert på årsaken.