Het werkingsprincipe van AC-motoren

Een AC-motor is een apparaat dat elektrische energie van wisselstroom omzet in mechanische energie. Het bestaat voornamelijk uit een elektromagnetische wikkeling of gedistribueerde statorwikkeling die wordt gebruikt om een ​​magnetisch veld te genereren, samen met een roterend anker of rotor. De motor werkt op basis van het principe dat een stroom-voerende spoel een kracht ondervindt in een magnetisch veld, waardoor deze gaat roteren. Wisselstroommotoren zijn onderverdeeld in twee typen: synchrone wisselstroommotoren en inductiemotoren [1].

De statorwikkelingen van een drie--wisselstroommotor bestaan ​​in wezen uit drie spoelen die 120 graden uit elkaar staan ​​en in een delta- of sterconfiguratie zijn verbonden. Wanneer er drie-stroom wordt toegepast, wordt in elke spoel een magnetisch veld gegenereerd, en de combinatie van deze drie velden produceert een roterend magnetisch veld.

Wisselstroommotoren bestaan ​​uit een stator en een rotor en zijn onderverdeeld in twee typen: synchrone wisselstroommotoren en inductiemotoren. Beide typen motoren genereren een roterend magnetisch veld door wisselstroom door de statorwikkeling te laten gaan, maar de rotorwikkeling van synchrone wisselstroommotoren vereist gewoonlijk gelijkstroom (bekrachtigingsstroom) van de exciter; Bij inductiemotoren is het daarentegen niet nodig dat er stroom door de rotorwikkeling wordt geleid.

De statorwikkeling van een driefasige wisselstroommotor bestaat in principe uit drie spoelen die 120 graden van elkaar verwijderd zijn en in een driehoekige of stervorm met elkaar verbonden zijn. Wanneer er drie-stroom wordt toegepast, wordt er in elke spoel een magnetisch veld gegenereerd, en deze drie magnetische velden vormen samen een roterend magnetisch veld. De stroom voltooit een volledige trilling en het roterende magnetische veld roteert precies één keer. Daarom is het aantal omwentelingen per minuut van het roterende magnetische veld N=60f. In de formule is f de vermogensfrequentie.

Wisselstroommotoren kunnen worden onderverdeeld in synchrone motoren en asynchrone motoren (ook wel asynchrone motoren genoemd) op basis van de snelheid van de rotorrotatie. Ongeacht de belastingsgrootte is de rotorsnelheid van een synchrone motor altijd hetzelfde als de snelheid van het roterende magnetische veld, dus deze snelheid wordt synchrone snelheid genoemd. Zoals hierboven vermeld, hangt het alleen af ​​van de frequentie van de voeding. De snelheid van asynchrone motoren is niet constant, maar hangt af van de grootte van de belasting en de voedingsspanning. Er zijn twee typen asynchrone drie-motoren: motoren zonder gelijkrichters en motoren met gelijkrichters. De overgrote meerderheid van de asynchrone motoren die in praktische toepassingen worden gebruikt, zijn inductiemotoren zonder gelijkrichters (hoewel parallelle en in serie geplaatste drie- asynchrone gelijkrichtermotoren de voordelen hebben van een instelbare snelheid over een groot bereik en een hoge arbeidsfactor), en hun snelheid is altijd lager dan de synchrone snelheid.

 

Hoofddoel

De werkefficiëntie van AC-elektromotoren is hoog, zonder rook, geur, milieuvervuiling en weinig geluid. Vanwege de reeks voordelen wordt het veel gebruikt op verschillende gebieden, zoals de industriële en agrarische productie, transport, nationale defensie, commerciële en huishoudelijke apparaten, medische elektrische apparatuur, enz.

 

Werkingsprincipe

Inductiemotor, ook bekend als asynchrone motor, verwijst naar de rotor die in een roterend magnetisch veld wordt geplaatst en een rotatiekoppel verkrijgt onder invloed van het roterende magnetische veld, waardoor de rotor gaat roteren.

Het uiterlijk en de interne structuur van een inductiemotor. De rotor is een draaibare geleider, meestal in de vorm van een eekhoornkooi. De stator is het niet-roterende deel van een elektromotor, waarvan de voornaamste taak het genereren van een roterend magnetisch veld is. Roterende magnetische velden worden niet via mechanische methoden bereikt. Maar in plaats daarvan wordt wisselstroom toegepast op verschillende paren elektromagneten, waardoor hun magnetische pooleigenschappen cyclisch veranderen, wat overeenkomt met een roterend magnetisch veld. Dit type motor heeft geen borstels of collectorringen zoals DC-motoren. Afhankelijk van het type wisselstroom dat wordt gebruikt, zijn er een-fasemotoren en drie-fasemotoren. Enkelfasige motoren worden gebruikt in apparaten zoals wasmachines en elektrische ventilatoren; Driefasige elektromotoren worden in fabrieken gebruikt als aandrijfapparatuur. Door de relatieve beweging tussen het roterende magnetische veld gegenereerd door de stator (met een synchrone snelheid van n1) en de rotorwikkeling, snijdt de rotorwikkeling de magnetische inductielijn door en genereert geïnduceerde elektromotorische kracht, waardoor geïnduceerde stroom in de rotorwikkeling wordt gegenereerd. De geïnduceerde stroom in de rotorwikkeling werkt samen met het magnetische veld om een ​​elektromagnetisch koppel te genereren, waardoor de rotor gaat draaien. Naarmate de rotorsnelheid geleidelijk de synchrone snelheid nadert, neemt de geïnduceerde stroom geleidelijk af, en neemt ook het gegenereerde elektromagnetische koppel dienovereenkomstig af. Wanneer de asynchrone motor in de motortoestand werkt, is de rotorsnelheid lager dan de synchrone snelheid. Om het verschil tussen de rotorsnelheid n en de synchrone snelheid n1 te beschrijven, wordt een slipverhouding geïntroduceerd

 

 

Controlestrategie

Met de ontwikkeling van vermogenselektronicatechnologie, micro-elektronicatechnologie, digitale besturingstechnologie en besturingstheorie kunnen de dynamische en statische kenmerken van AC-aandrijfsystemen volledig vergelijkbaar zijn met die van DC-aandrijfsystemen. AC-aandrijfsystemen worden op grote schaal gebruikt en de vervanging van DC-aandrijving door AC-aandrijving is geleidelijk werkelijkheid geworden.

Vanwege het feit dat AC-motoren inherent complexe objecten zijn met niet-lineariteit, meerdere variabelen, sterke koppeling, tijd-variërende parameters en grote verstoringen, is hun effectieve besturing altijd een populair onderzoeksonderwerp geweest, zowel nationaal als internationaal, en zijn er verschillende besturingsstrategieën en -methoden voorgesteld. Onder hen kan klassieke lineaire regeling de invloed van belasting, grootschalige veranderingen in modelparameters en niet-lineaire factoren niet overwinnen, wat resulteert in lage regelprestaties; Vectorregeling en directe koppelregeling hebben ook enkele problemen: de afgelopen jaren zijn, met de ontwikkeling van moderne besturings- en intelligente besturingstheorieën, geavanceerde besturingsalgoritmen toegepast op AC-motorbesturing en hebben bepaalde resultaten bereikt [2].

Steady state-modelbesturingsmethode

De algemeen gebruikte besturingsschema's voor steady{0}}-modellen omvatten open-lus-constante v/f-verhoudingsregeling (dwz spanning/frequentie=constant) en gesloten-lus-slipfrequentieregeling.

(1) Controle van de constante spanningsfrequentieverhouding

Deze methode is een open-regelmethode die vertrekt van de basisbesturingsmodus van variabele spannings- en frequentieconversie en geen snelheidsfeedback bevat. Vanwege het feit dat onder de nominale frequentie, als de spanning constant blijft en alleen de frequentie wordt verlaagd, de luchtspleetflux te groot zal zijn, waardoor magnetische verzadiging ontstaat en, in ernstige gevallen, de motor doorbrandt. Om de magnetische flux in de luchtspleet constant te houden, wordt voor de regeling een constante verhouding tussen geïnduceerde potentiaal en frequentie gebruikt.

 

 

Veelvoorkomende fouten

Wisselstroommotoren zijn tijdens bedrijf gevoelig voor storingen als gevolg van wrijving, trillingen, veroudering van de isolatie en andere redenen. Als deze fouten tijdig worden gecontroleerd, ontdekt en geëlimineerd, kunnen ze effectief ongelukken voorkomen.

Inspectie van veelvoorkomende fouten

1. Luister naar het geluid en identificeer zorgvuldig het foutpunt. Als tijdens de werking van de asynchrone AC-motor een zwak "zoemend" geluid wordt waargenomen zonder enige schommelingen, is dit een normaal geluid. Als het geluid grof is en scherpe ‘zoemende’ of ‘sissende’ geluiden bevat, is dit een voorbode van een storing. Er moet rekening worden gehouden met de volgende redenen:

(l) De trillingen en fluctuerende temperatuur van een motor met losse ijzeren kern tijdens bedrijf kunnen vervorming van de bevestigingsbouten van de ijzeren kern veroorzaken, wat resulteert in losse siliciumstaalplaten en grote elektromagnetische ruis genereert.

(2) Het geluid dat wordt geproduceerd door de rotatie van de rotor en dat wordt gegenereerd door de koelventilator, is een "wuwu"-geluid. Als er een "dongdong"-geluid klinkt, zoals het kloppen van een trommel, wordt dit veroorzaakt door het loskomen van de passing tussen de ijzeren kern van de rotor en de as als gevolg van het versnellingskoppel van de motor tijdens plotseling starten, stoppen, achteruit remmen en andere situaties met variabele snelheid. Milde gevallen kunnen worden gebruikt, terwijl ernstige gevallen kunnen worden gedemonteerd voor inspectie en reparatie.

(3) Tijdens de werking van de lagergeluidmotor moet aandacht worden besteed aan de veranderingen in het lagergeluid. Door het ene uiteinde van de schroevendraaier op het lagerdeksel en het andere uiteinde op het oor aan te raken, zijn de interne geluidsveranderingen van de motor hoorbaar. Verschillende onderdelen en fouten hebben verschillende geluiden. Het geluid van "kraken" wordt veroorzaakt door de onregelmatige beweging van het rollende pistool in het lager, wat verband houdt met de speling van het lager en de toestand van het smeervet. Het "sissende" geluid is een metaalwrijvingsgeluid, meestal veroorzaakt door een gebrek aan olie in het lager als gevolg van slijtage. Het lager moet worden gedemonteerd en gesmeerd met vet enz.

2. Analyseer met behulp van uw reukvermogen of de defecte motor tijdens normaal gebruik geen geur produceert. Als u een geur ruikt, is dit een foutsignaal, zoals een verbrande geur, die wordt afgegeven door isolatieroosters en zelfs kan gaan roken als de motortemperatuur stijgt; Als er een geur van verbrande olie aanwezig is, is dit meestal te wijten aan het gebrek aan olie in het lager en de geur die wordt veroorzaakt door de verdamping van olie en gas bij het naderen van de droge maaltoestand.

3. Gebruik het tastgevoel om te controleren op fouten. Door de behuizing van de tv met je hand aan te raken, kun je grofweg de temperatuur bepalen. Als u het erg warm heeft en de temperatuurwaarde hoog is wanneer u de motorbehuizing met uw hand aanraakt, moet u de oorzaak controleren, zoals overmatige belasting of hoge spanning, en vervolgens het probleem oplossen op basis van de oorzaak.