Повышение качества регулирования асинхронных двигателей с модальным управлением
Ключевые слова:
асинхронный двигатель, векторное управление, модальное управление, характеристический полином, матричное вычисление, математическое моделированиеАннотация
На сегодняшний день область применения асинхронных машин наиболее обширна. Асинхронные двигатели применяются не только в промышленности как приводы конвейеров или приточно-вытяжной вентиляции, но и используются на железнодорожном транспорте. Асинхронные двигатели малой мощности эксплуатируются также в мотор-вентиляторных, мотор-компрессорных установках, их применяют и в качестве приводов расщепителей фаз. Тенденция развития электроподвижного транспорта не ограничивается использованием только маломощных двигателей. Сейчас в качестве тяговых двигателей электроподвижного состава также задействуют асинхронные машины. В статье рассматриваются вопросы повышения качества работы асинхронного двигателя путем уменьшения времени переходных процессов в динамические. Основной задачей исследования является разработка механизма модального регулирования работы асинхронного двигателя, который будет обеспечивать заданные показатели качества системы автоматического управления. Описаны результаты моделирования переходных процессов в каналах потокосцепления и скорости двигателя при использовании модального регулятора. Проведен сравнительный анализ работы асинхронного двигателя с векторной системой регулирования с модальным регулятором и без него. Итоги анализа подтвердили перспективность модального управления при работе асинхронного двигателя. Получены соответствующие графики переходного процесса, подтверждающие достижение заданного времени регулирования при применении модального регулятора. Сформулирован вывод об эффективности предлагаемого метода модального управления асинхронным двигателем.
Библиографические ссылки
Костенко М.П. Электрические машины. Специальная часть. Л. : Госэнергоиздат, 1949. 708 с.
Колпаков А. Перспективы развития электропривода // Силовая электроника. 2004. № 1. С. 46–48.
Branko Blanusa. New Trends in Efficiency Optimization of Induction Motor Drives // New Trends in Technologies : Devices, Computer, Communication and Industrial Systems. Publ. 2010. Р. 341–358. DOI 10.5772/10427.
Лазарев Г. Высоковольтные преобразователи для частотно-регулируемого электропривода. Построение различных си-стем // Новости электротехники. 2005. № 2 (32). С. 15–20.
Филиповский В.М. Системы управления в пространстве состояний. СПб. : СПбПУ, 2022. 75 с.
Шонин О.Б., Пронько В.С. Энергосберегающие алгоритмы частотного управления асинхронным приводом с уточнени-ем области минимума потерь на основе методов нечеткой логики // Записки Горного института. 2016. Т. 218. С. 270–280.
Моделирование векторного управления асинхронным приводом вспомогательных машин электроподвижного состава / Ю.М. Кулинич, С.А. Шухарев, В.К. Духовников и др. // Вестн. науч.-исслед. ин-та ж.-д. трансп. 2022. Т. 81, № 1. С. 23–30.
Герман-Галкин С.Г., Карташов Б.А., Литвинов С.Н. Модельное проектирование электромеханических мехатронных мо-дулей движения в среде SimInTech. М. : ДМК Пресс, 2021. 494 с.
Blaschke F. Das Prinzip der Feldorientierung, die Grundlage für die Transvektor-Regelung von Drehfeldmaschinen // Siemens-Zeitschrift. 1971. Vol. 45. S. 757–760.
Дорощенко И.В., Погуляев М.Н. Имитационная модель асинхронной машины с фазным ротором в MatLab Simulink // Вестн. Гомел. гос. техн. ун-та им. П.О. Сухого. 2021. № 2 (85). С. 99–106.
Панкратов В.В., Зима Е.А., Нос О.В. Специальные разделы современной теории автоматического управления. Новоси-бирск : НГТУ, 2007. 218 с.
Пахомов А.Н., Федоренко А.А., Чертыков П.Н. Модальное управление асинхронным электроприводом тележки мо-стового крана с наблюдающим устройством // Журн. Сибир. федерал. ун-та. Сер. Техника и технологии. 2022. Т. 15. № 5. С. 583–592.
Vas P. Sensorless Vector and Direct Torque Control. Oxford : Oxford University Press, 1998. 729 p.
Пахомов А.Н., Коротков М.Ф., Федоренко А.А. Модальное управление электроприводом переменного тока // Вестн. Сибир. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. М.Ф. Решетнева. 2011. № 3 (36). С. 70–74.
Васильев Е.М., Сердечная Е.А., Таволжанский А.В. Синтез высокоточных систем модального управления // Вестн. Во-ронеж. гос. техн. ун-та. 2020. Т. 16. № 5. С. 56–63.
Дылевский А.В. Применение многочленов Баттерворта для построения модальных дифференциалов // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер. Системный анализ и информационные технологии. 2020. № 1. С. 28–35.
Проектирование регуляторов систем управления / В.В. Григорьев, В.И. Бойков, А.В. Парамонов и др. СПб. : ИТМО, 2021. 94 с.
Синтез систем автоматического управления методом модального управления / В.В. Григорьев, Н.В. Журавлёва, Г.В. Лукьянова и др. СПб. : ИТМО, 2007. 143 с.
Автоматизация электроподвижного состава / А.Н. Савоськин, А.В. Плакс, Л.А. Баранов и др. М. : Транспорт, 1990. 312 с.
