Современный частотно-регулируемый электропривод состоит из асинхронного электродвигателя и управляемого преобразователя частоты, построенного по схеме «выпрямитель – автономный инвертор» [1, 2, 4, 8].
Различают два основных способа управления асинхронным электроприводом: скалярное и векторное управление. Выбор способа управления определяется совокупностью статических, динамических и энергетических требований к асинхронному электроприводу. Скалярный принцип частотного управления является наиболее распространенным в асинхронном электроприводе по причине простоты технической реализации и настройки [3, 6, 7].
Законы скалярного управления АД основаны на согласованном управлении частотой и напряжением питания статора. Требуемый закон управления формируется для конкретного асинхронного двигателя в зависимости от характера нагрузки производственного механизма [1]. Оптимальным считается закон управления, при котором поддерживается постоянство перегрузочной способности АД по моменту. В этом случае статические характеристики АД соответствуют заданным качественным критериям, а значения коэффициента мощности и КПД электродвигателя сохраняются неизменными в установленном диапазоне частоты регулирования [2, 6].
Однако обеспечить постоянство перегрузочной способности АД в диапазоне низких частот регулирования не представляется возможным из-за принятых допущений при реализации принципов скалярного управления. Недостатком скалярного способа также считается отсутствие возможности качественной регулировки частоты вращения вала АД при переменных нагрузках [1, 4, 6].
Широкое применение в системе управления электропривода цифровых микроконтроллеров открывает новые возможности для совершенствования базовых законов скалярного управления АД. В работе [6] предлагается способ управления моментом АД в функции частоты на основании информации об угловом положении вектора напряжения и измеренных фазных токах статора. Предложенный в [4] алгоритм регулирования активной составляющей тока статора позволяет повысить перегрузочную способность электродвигателя во всем диапазоне рабочих частот электропривода. Реализация скалярного управления с компенсацией падения напряжения на активном сопротивлении статора на основе измерения тока статора (IR-компенсация) описана в работах [2, 9]. В [1] представлено модифицированное скалярное управление для режима стабилизации магнитного потока в зазоре статора (IZ-компенсация).