По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.313.333

Коррекция векторной системы управления асинхронным электроприводом для повышения энергоэффективности

Мещеряков В. Н. д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой электропривода, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк
Данилов В. В. аспирант, Липецкий государственный технический университет, г. Липецк

Рассмотрена система асинхронного электропривода с векторным управлением и системой коррекции положения вектора тока статора относительно вектора потокосцепления ротора, которая обеспечивает энергосбережение и позволяет уменьшить отношение «ток статора/момент двигателя».

Литература:

1. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. – М.: Академия. – 2006. – 264 с.

2. Патент № 180979 RU на полезную модель. Электропривод переменного тока / В.Н. Мещеряков, В.В. Данилов, О.В. Мещерякова, Д.В. Ласточкин, Д.В. Безденежных. Опубл. 03.07.2018, Бюл № 19.

3. Мещеряков В.Н., Левин П.Н., Синюкова Т.В. Повышение эффективности поискового алгоритма для оптимизации энергосбережения за счет формирования магнитного потока асинхронного двигателя // Приборы и системы, управление, контроль, диагностика. – 2014. – № 6. – С. 25–30.

4. Мещеряков В.Н., Черкасова В.С., Мещерякова О.В. Коррекция системы векторного управления асинхронным электроприводом // Системы управления и информационные технологии. – 2015. – № 3 (61). – С. 36–38.

5. Амбросимов, С.К., Мещеряков В.Н. Совершенствование системы вентильного электропривода станков с ЧПУ для обеспечения высокоэффективных методов фрезерования // Вести вузов Черноземья. – 2013. – № 4. – С. 9–13.

6. Рудаков, В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. – Л.: Энергоатомиздат, 1987. – 134с.

7. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем MATLAB 6.0. – СПб.: КОРОНА – Принт, 2001. – 320 c.

В системах асинхронного электропривода достаточно высокие энергетические показатели достигаются при построении векторной системы управления, при этом использование дополнительных корректирующих средств позволяет добиться еще большей энергоэффективности [1–5]. Действие системы коррекции базируется на регулировании продольной намагничивающей составляющей тока статора за счет выработки корректирующего сигнала, определяемого в функции непрерывно рассчитываемого значения угла между векторами тока статора и потокосцепления ротора [2].

Электромагнитный момент асинхронного двигателя можно определить по формуле [1]:

где: pn – число пар полюсов;

Lm – взаимная индуктивность обмотки статора и ротора;

Lr – собственная индуктивность обмотки ротора;

I 1 -вектор тока статора;

– сопряженный вектор потокосцепления ротора.

Операция определения мнимой части комплексного числа выполняется по формуле:

Таким образом, электромагнитный момент асинхронного двигателя можно определить по формуле:

где: φ0 – угол между вектором тока статора и потокосцеплением ротора.

Взаимные положения векторов основных моментообразующих переменных отображено на векторной диаграмме асинхронного двигателя, приведенной на рис. 1.

Определим передаточную функция между переменными I 1 (p) и ψ2 (p), используя схему замещения фазы АД, приведенную на рис. 2:

где: L'2 σ – приведенная индуктивность рассеивания обмотки ротора;

Lm – индуктивность контура намагничивания;

R'2 – приведенное активное сопротивление обмотки ротора;

sα – относительное скольжение двигателя.

где: ω1 – частота вращения поля статора;

Δω – абсолютное отклонение скорости ротора от скорости вращения поля статора.

Используя выражение (3) можно аналитически определить угол между векторами тока статора и потокосцепления ротора:

Для Цитирования:
Мещеряков В. Н., Данилов В. В., Коррекция векторной системы управления асинхронным электроприводом для повышения энергоэффективности. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт. 2019;5.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: