Ինդուկցիոն շարժիչի կառավարման տեխնոլոգիայի զարգացման պատմություն

Էլեկտրաշարժիչների պատմությունը սկսվում է 1820 թվականին, երբ Հանս Քրիստիան Օսթերը հայտնաբերեց էլեկտրական հոսանքի մագնիսական ազդեցությունը, իսկ մեկ տարի անց Մայքլ Ֆարադեյը հայտնաբերեց էլեկտրամագնիսական պտույտը և կառուցեց առաջին պարզունակ DC շարժիչը։Ֆարադեյը հայտնաբերեց էլեկտրամագնիսական ինդուկցիան 1831 թվականին, բայց միայն 1883 թվականին Տեսլան հայտնագործեց ինդուկցիոն (ասինխրոն) շարժիչը։Այսօր էլեկտրական մեքենաների հիմնական տեսակները մնում են նույնը՝ DC, ինդուկցիոն (ասինխրոն) և համաժամանակյա, բոլորը հիմնված են ավելի քան հարյուր տարի առաջ Alstead-ի, Faraday-ի և Tesla-ի կողմից մշակված և հայտնաբերված տեսությունների վրա:

 

微信图片_20220805230957

 

Ինդուկցիոն շարժիչի գյուտից ի վեր, այն այսօր դարձել է ամենաշատ օգտագործվող շարժիչը՝ շնորհիվ ինդուկցիոն շարժիչի առավելությունների մյուս շարժիչների նկատմամբ:Հիմնական առավելությունն այն է, որ ինդուկցիոն շարժիչները չեն պահանջում էլեկտրական միացում շարժիչի անշարժ և պտտվող մասերի միջև, հետևաբար, նրանք չեն պահանջում որևէ մեխանիկական կոմուտատորներ (խոզանակներ) և դրանք առանց սպասարկման շարժիչներ են:Ինդուկցիոն շարժիչներն ունեն նաև թեթև քաշի, ցածր իներցիայի, բարձր արդյունավետության և ծանրաբեռնվածության հզորության բնութագրերը:Արդյունքում դրանք ավելի էժան են, ավելի ամուր և չեն խափանում մեծ արագությամբ:Բացի այդ, շարժիչը կարող է աշխատել պայթյունավտանգ մթնոլորտում՝ առանց կայծի:

 

微信图片_20220805231008

 

Հաշվի առնելով վերը նշված բոլոր առավելությունները, ինդուկցիոն շարժիչները համարվում են կատարյալ էլեկտրամեխանիկական էներգիայի փոխարկիչներ, սակայն մեխանիկական էներգիան հաճախ պահանջվում է փոփոխական արագություններով, որտեղ արագության կառավարման համակարգերը մանրուք չեն:Արագության անկայուն փոփոխություն առաջացնելու միակ արդյունավետ միջոցը ասինխրոն շարժիչի համար փոփոխական հաճախականությամբ և ամպլիտուդով եռաֆազ լարման ապահովումն է:Ռոտորի արագությունը կախված է ստատորի կողմից տրամադրվող պտտվող մագնիսական դաշտի արագությունից, ուստի հաճախականության փոխարկում է պահանջվում:Պահանջվում է փոփոխական լարում, ցածր հաճախականությունների դեպքում շարժիչի դիմադրությունը կրճատվում է, իսկ հոսանքը պետք է սահմանափակվի մատակարարման լարման նվազեցմամբ:

 

微信图片_20220805231018

 

Մինչ ուժային էլեկտրոնիկայի հայտնվելը, ինդուկցիոն շարժիչների արագությունը սահմանափակող հսկողություն էր ձեռք բերվում՝ երեք ստատորի ոլորունները եռանկյունից աստղային միացման անցնելու միջոցով, ինչը նվազեցրեց լարումը շարժիչի ոլորունների վրայով:Ինդուկցիոն շարժիչներն ունեն նաև ավելի քան երեք ստատորի ոլորուններ, որոնք թույլ են տալիս փոխել բևեռների զույգերի քանակը:Այնուամենայնիվ, մի քանի ոլորուններով շարժիչն ավելի թանկ է, քանի որ շարժիչը պահանջում է ավելի քան երեք միացման նավահանգիստներ և հասանելի են միայն որոշակի դիսկրետ արագություններ:Արագության վերահսկման մեկ այլ այլընտրանքային մեթոդ կարելի է ձեռք բերել խոցված ռոտորի ինդուկցիոն շարժիչով, որտեղ ռոտորի ոլորուն ծայրերը բերվում են սահող օղակների վրա:Այնուամենայնիվ, այս մոտեցումը, ըստ երևույթին, վերացնում է ինդուկցիոն շարժիչների առավելությունների մեծ մասը՝ միաժամանակ ներմուծելով լրացուցիչ կորուստներ, որոնք կարող են հանգեցնել վատ կատարողականի՝ ինդուկցիոն շարժիչի ստատորի ոլորունների վրայով ռեզիստորներ կամ ռեակտանսներ տեղադրելով:

微信图片_20220805231022

Այն ժամանակ վերոհիշյալ մեթոդները միակն էին ինդուկցիոն շարժիչների արագությունը վերահսկելու համար, և DC շարժիչներ արդեն գոյություն ունեին անսահման փոփոխական արագությամբ շարժիչներով, որոնք ոչ միայն թույլ էին տալիս աշխատել չորս քառորդում, այլև ընդգրկում էին հզորության լայն շրջանակ:Նրանք շատ արդյունավետ են և ունեն համապատասխան կառավարում և նույնիսկ լավ դինամիկ արձագանք, սակայն դրա հիմնական թերությունը խոզանակների պարտադիր պահանջն է:

 

վերջում

Անցած 20 տարիների ընթացքում կիսահաղորդչային տեխնոլոգիան հսկայական առաջընթաց է գրանցել՝ ապահովելով անհրաժեշտ պայմաններ ինդուկցիոն շարժիչի շարժիչ համակարգերի մշակման համար:Այս պայմանները բաժանվում են երկու հիմնական կատեգորիայի.

(1) էլեկտրաէներգիայի անջատիչ սարքերի ծախսերի կրճատում և կատարողականի բարելավում:

(2) նոր միկրոպրոցեսորներում բարդ ալգորիթմների ներդրման հնարավորություն:

Այնուամենայնիվ, պետք է նախապայման ստեղծվի ինդուկցիոն շարժիչների արագությունը վերահսկելու համար հարմար մեթոդներ մշակելու համար, որոնց բարդությունը, ի տարբերություն մեխանիկական պարզության, հատկապես կարևոր է մաթեմատիկական կառուցվածքի առումով (բազմաչափ և ոչ գծային):


Հրապարակման ժամանակը՝ օգ-05-2022