使用SVPWM了解3相交流感应电动机的基础知识及其控制

一些优点,如成本低,坚固的设计不复杂,和易于维护的交流电机导致在许多工业操作都与使用交流驾驶比直流驱动器。交流感应电动机是一种特殊类型的电动机,在启动、调速、保护等方面都有其典型的特点和性能。

交流感应电动机
交流感应电动机

在各种各样的性能应用制造三相感应电动机责任工业驾驶系统的85%的装机容量。让我们讨论该电机的基本信息及其SVPWM的特殊控制技术。


三相交流感应电动机

三相交流感应电动机是一种旋转电机,其设计是在三相电源上运行。这种三相电机也称为异步电机。这些交流电机有两种类型:松鼠和滑动环式感应电动机。这台电机的工作原理是基于旋转磁场的产生。

3阶段感应电机结构

这些三相电动机由定子和转子组成,并且不存在电连接。通过使用高磁芯材料构造这些定子和转子,以减少滞后和涡流损失。

3阶段感应电机结构
3阶段感应电机结构

定子框架可以使用铸铁,铝或轧制钢构造。定子框架提供必要的机械保护和支撑定子夹层芯,绕组和用于通风的其他布置。定子用三相绕组缠绕,其在装配到开槽叠片的120度相移彼此重叠。三个绕组的六端被带出并连接到接线盒,使得这些绕组通过三相主供应激发。

这些绕组具有铜线,其清漆安装在绝缘开槽叠层中。在所有工作温度下,这种浸渍的清漆仍然是刚性的。这些绕组具有高绝缘电阻和高耐盐性气氛,水分,碱性烟雾,油脂等,这两种绕组都连接了这种绕组星形或三角形连接

灰鼠笼感应电动机
灰鼠笼感应电动机

三相交流感应电动机的转子对于滑环和鼠笼式感应电动机不同。滑动环型中的转子由圆柱转子的两端短路的重型铝或铜棒组成。感应电动机的轴在每个端部的两个轴承上支撑,以确保在定子内自由旋转并减小摩擦。它由一堆钢叠层组成均匀间隔的槽,其围绕其圆周冲出到哪个未绝缘的重型铝或铜棒。

滑环式转子由三相绕组组成,三相绕组的一端在内部打星,另一端带出,与安装在转子轴上的滑环相连。为了开发高启动力矩,这些绕组在碳刷的帮助下与变阻器连接。这个外部电阻器或变阻器只在开始阶段使用。一旦电机达到正常速度,电刷短路,绕组转子作为一个鼠笼转子工作。

三相感应电动机运行原理

三相感应电动机运行原理
三相感应电动机运行原理
  • 当电动机用三相电源激发时,三相定子绕组产生旋转磁场,其恒定幅度以同步速度旋转的恒定幅度。这种改变的磁场切割转子导体并根据法拉第电磁诱导规律的原理引发它们的电流。当这些转子导体短路时,电流开始流过这些导体。
  • 在定子磁场存在的情况下,转子导体被放置,因此,根据洛伦兹力原理,一个机械力作用在转子导体上。因此,所有转子导体的力,即机械力的总和在转子中产生扭矩,倾向于使其向旋转磁场的同一方向移动。
  • 这个转子导体的旋转,也可以用楞次定律来解释,楞次定律告诉我们,转子中的感应电流,和它产生的原因是相反的,这个反方向就是旋转磁场。这导致转子开始向定子旋转磁场的相同方向旋转。如果转子转速大于定子转速,则转子内不会产生电流,因为转子转动的原因是转子和定子磁场的相对转速。这种定子和转子的磁场差称为转差率。由于定子和转子之间的相对速度差异,这就是三相电机被称为异步电机的原因。
  • 如上所述,定子场和转子导体之间的相对速度导致在特定方向上旋转转子。因此,为了产生旋转,转子速度NR必须始终小于定子场速度NS,并且这两个参数之间的差异取决于电动机上的负载。

给出了AC感应电动机的速度或滑动差

  • 当定子静止时,NR = 0;所以滑动变为1或100%。
  • 当NR处于同步速度时,滑动变为零;因此,电机从未以同步速度运行。
  • 3相位感应电动机的滑移从没有负荷到满载的约0.1%至3%;这就是为什么感应电动机被称为恒速电机。

SVPWM控制3相位感应电动机

最常见的控制感应电机,PWM逆变器为基础的驱动器使用。与固定频率驱动器相比,这些PWM潜水控制电流的两个幅度和电流频率以及施加到感应电动机的电压。通过改变施加到电源开关门的PWM信号,通过这些驱动器递送的功率量也变化,从而实现了三相感应电动机速度控制。

SVPWM通过EdgeFxKits.com控制3阶段感应电动机
SVPWM通过EdgeFxKits.com控制3阶段感应电动机

许多脉冲宽度调制(PWM)方案用于控制三相电机驱动。而正弦脉宽调制(SPWM)和空间矢量脉宽调制(SVPWM)的应用最为广泛。与SPWM相比,SVPWM控制提供更高水平的基电压和降低谐波含量。在这里,我们给出了一个实际的实现这种SVPWM控制使用8051微控制器

在下面的电路中,一个三电平电压逆变器用于获得依赖于直流母线电压的三个输出电压。单相电源经过整流,为微控制器电路和逆变电路提供直流电源单片机编程产生SVPWM信号,并将其发送给门电路驱动芯片。

edgefxkits.com的3相位感应电机的SVPWM控制框图
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逆变器电路包括六个MOSFET以产生可变三相电源,每个相位展开两个MOSFET。这些MOSFET栅极连接到栅极驱动器IC。在从微控制器栅极驱动器开关接收到PWM信号时mosfets.因此产生可变交流输出电压。因此,该变量AC具有电压和频率变化的变化变化电机的速度

这是有关AC电动机的基本信息,具有施工和工作原理。除此之外,控制电机速度的SVPWM技术具有比我们上面所见的其他PWM技术的优点。如果你有疑问编程微控制器用于在其中实现SVPWM技术,您可以通过以下评论联系我们。

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7点评论

  1. Nandha 说:

    需要8051 SVPWM计划进行项目。完全的

  2. 说:

    你好,我需要帮助。我需要一个pwm速度控制三相交流感应使用89c52单片机和IGBT

  3. 奥马尔 说:

    谢谢你的努力。我认为这是一个开放的循环控制。
    您能为我提供电机的闭环项目。plz。?

  4. vinay 说:

    我正在做这个项目……

    如何编程8051微控制器以获得SVPWM脉冲??。

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      嗨Vinay,

      为了定制项目和任何其他疑虑,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

  5. 尼尔马拉 说:

    这些项目很好

    1. 塔伦阿加瓦尔 说:

      你好吧,

      谢谢你的感激。
      有关此项目的自定义,请发送电子邮件给我们team@elprocus.com.

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