A história dos motores elétricos remonta a 1820, quando Hans Christian Oster descobriu o efeito magnético da corrente elétrica e, um ano depois, Michael Faraday descobriu a rotação eletromagnética e construiu o primeiro motor DC primitivo.Faraday descobriu a indução eletromagnética em 1831, mas foi somente em 1883 que Tesla inventou o motor de indução (assíncrono).Hoje, os principais tipos de máquinas elétricas permanecem os mesmos, DC, indução (assíncrona) e síncrona, todas baseadas em teorias desenvolvidas e descobertas por Alstead, Faraday e Tesla há mais de cem anos.
Desde a invenção do motor de indução, ele se tornou o motor mais utilizado atualmente devido às vantagens do motor de indução sobre outros motores.A principal vantagem é que os motores de indução não necessitam de ligação elétrica entre as partes estacionárias e rotativas do motor, portanto, não necessitam de comutadores mecânicos (escovas) e são motores livres de manutenção.Os motores de indução também possuem características de peso leve, baixa inércia, alta eficiência e forte capacidade de sobrecarga.Como resultado, são mais baratos, mais fortes e não falham em altas velocidades.Além disso, o motor pode funcionar em atmosfera explosiva sem produzir faíscas.
Considerando todas as vantagens acima, os motores de indução são considerados conversores eletromecânicos de energia perfeitos, porém, a energia mecânica é frequentemente necessária em velocidades variáveis, onde os sistemas de controle de velocidade não são uma questão trivial.A única maneira eficaz de gerar mudança contínua de velocidade é fornecer tensão trifásica com frequência e amplitude variáveis para o motor assíncrono.A velocidade do rotor depende da velocidade do campo magnético rotativo fornecido pelo estator, portanto é necessária a conversão de frequência.É necessária tensão variável, a impedância do motor é reduzida em baixas frequências e a corrente deve ser limitada reduzindo a tensão de alimentação.
Antes do advento da eletrônica de potência, o controle de limitação de velocidade dos motores de indução era obtido pela mudança dos três enrolamentos do estator de uma conexão delta para uma conexão estrela, o que reduzia a tensão nos enrolamentos do motor.Os motores de indução também possuem mais de três enrolamentos do estator para permitir variar o número de pares de pólos.Entretanto, um motor com múltiplos enrolamentos é mais caro porque requer mais de três portas de conexão e apenas velocidades discretas específicas estão disponíveis.Outro método alternativo de controle de velocidade pode ser alcançado com um motor de indução de rotor enrolado, onde as extremidades do enrolamento do rotor são colocadas em anéis coletores.No entanto, esta abordagem aparentemente elimina a maioria das vantagens dos motores de indução, ao mesmo tempo que introduz perdas adicionais, o que pode resultar num mau desempenho ao colocar resistências ou reatâncias em série através dos enrolamentos do estator de um motor de indução.
Na época, os métodos acima eram os únicos disponíveis para controlar a velocidade dos motores de indução, e já existiam motores CC com acionamentos de velocidade infinitamente variáveis que não só permitiam a operação em quatro quadrantes, mas também cobriam uma ampla faixa de potência.São muito eficientes e possuem controle adequado e até uma boa resposta dinâmica, porém, sua principal desvantagem é a obrigatoriedade de escovas.
para concluir
Nos últimos 20 anos, a tecnologia de semicondutores fez um enorme progresso, proporcionando as condições necessárias para o desenvolvimento de sistemas adequados de acionamento de motores de indução.Essas condições se enquadram em duas categorias principais:
(1) Redução de custos e melhoria de desempenho de dispositivos de comutação eletrônica de potência.
(2) Possibilidade de implementar algoritmos complexos em novos microprocessadores.
No entanto, deve ser feito um pré-requisito para o desenvolvimento de métodos adequados para controlar a velocidade de motores de indução cuja complexidade, em contraste com a sua simplicidade mecânica, é particularmente importante no que diz respeito à sua estrutura matemática (multivariada e não linear).
Horário da postagem: 05 de agosto de 2022