По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313

Анализ систем управления асинхронными электродвигателями и путей повышения их энергоэффективности

Конохов Д.В. Брянский государственный технический университет, г. Брянск, E-mail: konokhov@yandex.ru

Проведен сравнительный анализ существующих систем управления электроприводами с асинхронными двигателями. Выявлено, что наибольшими преимуществами для построения энергоэффективной системы управления электроприводом с АТД является система DTC, она имеет высокое быстродействие, менее восприимчива к неточности данных о наблюдаемых параметрах объекта управления и возмущениям в процессе регулирования координат.

Литература:

1. Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями [Текст]: учебн. Пособие / А.А. Усольцев. – СПб.: СПбГУ ИТМО, 2006. – 94 c.

2. Козярук А.Е., Рудаков В.В. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов. − СПб.: Санкт-Петербургская электротехническая компания, 2004.

3. Пугачев А.А. Минимизация мощности потерь в электроприводе со скалярной системой управления асинхронным двигателем / Пугачев А.А. // Вестник Череповецкого государственного технического университета. – 2015. – № 3. – С. 32–37.

4. Космодамианский А.С. Системы скалярного управления тяговым асинхронным двигателем / Космодамианский А.С., Воробьев В.И., Пугачев А.А. // Электротехника. – 2016. – № 9. – С. 44–50.

5. Алексеев В.В. Анализ динамических режимов в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе при различных структурах и алгоритмах управления / Алексеев В.В., Емельянов А.П., Козярук А.Е. // Электротехника. – 2016. – № 4.- С. 2–8.

6. Цветков П.Е. Разработка и исследование систем асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением для насосных механизмов: дис…. канд. техн. наук. – Липецк: ЛГТУ, 2014. – 163 с.

7. Мещеряков В.Н. Оптимизация взаимного положения векторов тока статора и магнитного потока асинхронного двигателя при векторном управлении [Текст] / В.Н. Мещеряков, П.Н. Левин // Известия вузов. Электромеханика. – 2006. – № 1.

8. Калачев Ю.Н. Векторное регулирование [Текст]: метод. пособие / Ю.Н. Калачев. – М.: ЭФО, 2013. – 63 с.

9. Синюкова Т.В. Системы частотного асинхронного электропривода с корректирующими элементами и прямым управлением моментом: дис…. канд. техн. наук. – Санкт-Петербург: СПбГЭУ, 2015. – 166 с.

10. Абд Эль Вхаб Амр Рефки. Сравнительный анализ векторного управления и прямого управления моментом синхронного электродвигателя с постоянными магнитами / Абд Эль Вхаб Амр Рефки, Каракулов А.С., Дементьев Ю.Н., Кладиев С.Н. // Известия Томского политехнического университета. – 2011. – № 4. – С. 93–99.

Асинхронный электропривод является на сегодняшний день самым востребованным среди всего спектра приводов, применяющихся в отраслях промышленного, военного, сельскохозяйственного производства и транспорта. Свою популярность он завоевал за счет своих высоких эксплуатационных и энергетических показателей, а также более низкой стоимости в отношении своих конкурентов, а именно – синхронных, вентильных приводов, и тем более традиционных приводов постоянного тока. В электроприводах, где требуется обеспечить максимальное быстродействие по контуру момента, точное регулирование выходных координат, безотказность, надежность, приемлемые технико-экономические показатели, продолжительную эксплуатацию без постоянного технического обслуживания, используются асинхронные электроприводы с двигателями с короткозамкнутым ротором, которые имеют меньший момент инерции, массу и габариты, наряду с бесконтактностью, а также большую перегрузочную способность при оптимальной стоимости на рынке.

В XX веке произошел резкий скачок в развитии асинхронного электропривода и автоматизированного электропривода в целом. Стали применяться электроприводы с частотным управлением, одним из основоположников которых является наш соотечественник М.П. Костенко, создавший основной закон частотного управления. В 1960-е годы были изобретены способы частотно-токового (как разновидность скалярного управления) и векторного управления электроприводом. Впоследствии векторное управление вытеснило за рубежом скалярное частотно-токовое управление. Появились также векторные системы частотно-токового управления. Первые патенты по векторному управлению электроприводом принадлежат компании Siemens, система имела название Transvektor и подразумевала под собой регулирование вектора тока в системе координат, связанной с потокосцеплением, с реализацией координатных преобразований. Огромным толчком в развитии векторного управления электроприводом послужило появление и быстрая модернизация новой элементной базы – мощных однокристальных микроконтроллеров, трехфазных транзисторных преобразователей, реализованных на базе быстродействующих интеллектуальных транзисторных ключах (IGBT-транзисторы). В целом бурное развитие полупроводниковых элементов и вычислительной техники поспособствовало к дальнейшему усовершенствованию сложных, требующих большого количества математических вычислений векторных систем управления.

Для Цитирования:
Конохов Д.В., Анализ систем управления асинхронными электродвигателями и путей повышения их энергоэффективности. Главный энергетик. 2019;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: