電機控制 - AC 感應電機 (ACIM) 概述
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器件型號：RDK-ACIM （AC 感應電機參考設計套件） 本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/120774.htm器件型號：TMDSHVMTRPFCKIT （高電壓電機控制和 PFC 開(kāi)發(fā)者套件） |
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AC 感應電機(ACIM) 是消費電子類(lèi)應用和工業(yè)應用中最受歡迎的電機，代表了工業(yè)革命的力量。十九世紀末，Nicola Tesla 首次構想出“無(wú)火花”電機的概念，即由兩個(gè)靜態(tài)相位以正交關(guān)系構成的多相結構。自此以來(lái)，又改為更為常用的3 相結構，實(shí)現了電機電壓和電流的平衡操作。
該電機沒(méi)有刷式直流電機那樣的刷子/換向器結構，不會(huì )產(chǎn)生火花相關(guān)的問(wèn)題，如電噪聲、刷子磨損、摩擦高和可靠性差等。轉子和定子結構中磁性的消失進(jìn)一步增強了可靠性，也降低了制造成本。在高功率應用中（如500 HP 和更高應用），AC 感應電機是現有最高效的電機，可以達到97% 或更高的效率額定值。但在輕載條件下，產(chǎn)生轉子磁通所需的正交磁流占定子電流的很大部分，導致效率降低、功率因數操作較差。
ACIM 使用正弦電壓和電流驅動(dòng)時(shí)表現最佳。ACIM 的優(yōu)點(diǎn)之一是能通過(guò)低扭矩紋波實(shí)現難以置信的順暢操作。為了實(shí)現此目的，多數ACIM 包含開(kāi)槽定子結構，其中繞線(xiàn)按正弦繞線(xiàn)分布置于槽中，從而在氣隙中呈現正弦磁通分布。此磁通也連接轉子繞組，轉子繞組的兩端短接銅棒或鋁棒，并安裝在軟鐵或其它鐵基材料組成的堆棧式層壓結構上。在大多數情況下，降低轉子棒的電阻可以提高電機效率。隨著(zhù)這些導體中的磁通減少，轉子棒中將施加d-flux/dt 電壓，從而在轉子中產(chǎn)生電流。換言之，電流從定子電路感應到轉子電路，與從標準變壓器的初級線(xiàn)圈感應二次電流差不多。此轉子電流會(huì )產(chǎn)生自己的磁通，并與定子mmF 交互產(chǎn)生扭矩。但是，為了在轉子棒上實(shí)現d-flux/dt 效應，轉子不能以定子磁場(chǎng)相同的旋轉速度旋轉。因此，感應電機歸類(lèi)為異步電機。定子磁通矢量與轉子之間的轉速差異稱(chēng)為轉差。隨著(zhù)電機軸所需扭矩增加，轉差率也會(huì )增加?？傊?，電機速度是定子極數、電機扭矩（最終為電機轉差）和AC 輸入電壓頻率的函數關(guān)系。
3 相拓撲是變速應用的理想選擇。3 相轉換器的常用方法如圖所示，只需改變所應用波形的電壓和頻率（開(kāi)環(huán)V/Hz 或標量控制），即可控制電機速度。在扭矩環(huán)路周?chē)乩@速度環(huán)路來(lái)采用場(chǎng)定向控制(FOC)，也可控制速度。前者可以通過(guò)經(jīng)濟的器件（如MSP430）輕松實(shí)現，但FOC 更適合強大的32 位處理器（如TI C2000 處理器）。
AC 感應電機也有單相版本。多數單相版本實(shí)際上具有雙相，其中一個(gè)相位用于幫助啟動(dòng)電機。一旦電機達到一定速度，該相位斷開(kāi)，這樣電機就只在一個(gè)相位上運行。
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