Оптимизация статических режимов работы тягового асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением

Для повышения энергетических показателей предлагается режим работы асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением, работающем при критическом скольжении на вентиляторную нагрузку. Предлагается структура асинхронного электропривода постоянной мощности с частотно-токовым управлением, работающем при критическом скольжении. Теоретически рабочая точка электропривода, в которой скольжение равно больше или равно критическому будет точкой неустойчивого равновесия. В разомкнутой системе регулирования координат электропривода обеспечить его устойчивую работу на критическом скольжении невозможно из-за неконтролируемых возмущений. Поэтому было предложено использовать замкнутую систему управления с подчинённым регулированием основных координат. В качестве таких координат были выбраны ток статора и частота вращения. Особенность данной структуры является алгоритм управления преобразователем частоты, заключающийся в том, что напряжение вычисляется системой подчинённого регулирования координат из условия поддержания постоянной мощности. Была разработана модель такого электропривода в Simulink и проедено моделирование его работы. Предлагаемое решение асинхронного электропривода с частотно-токовым управлением обеспечивает устойчивую работу при критическом скольжении и при этом достигается минимальное потребление тока статора. Поскольку параметры асинхронного электродвигателя непостоянны и могут меняться в процессе эксплуатации, то для вычисления необходимой добавки скорости целесообразно использовать экстремальное регулирование этой добавки добиваясь такого её значения при котором обеспечивается минимум потребляемого тока.

1. Усольцев А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. 2006:45-46.

2. Kodkin V. L., Anikin A. S., Baldenkov A. A. Experimental research of asynchronous electric drive with positive dynamic feedback on stator current. Industrial Engineering Applications and Manufacturing (ICIEAM) 2017 International Conference. 2017. DOI 10.1109/SIBCON.2015.7146978.

3. Diyoke G. C., Okeke C., Uchechi Aniagwu. Different Methods of Speed Control of ThreePhase Asynchronous Motor. American Journal of Electrical and Electronic Engineering. 2016;4(2):62-68.

4. Поляков В.Н. Оптимизация установившихся режимов асинхронизированной машины. Электротехнические системы и комплексы: межвузовский сборник науч. под ред. С.И. Лукьянова. Магнитогорск: МГТУ, 2006;12:130-138.

5. Ключев В.И. Теория электропривода. 2001;195-200.

6. Мищенко В.А. Векторная теория асинхронного двигателя. Электротехника. 2007:6:5-12.

7. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. 2006.

8. Ключев В.И., Терехов В.М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов. 1980.

9. Поляков В.Н. Оптимизация установившихся режимов двигателей переменного тока с фазным ротором. Электроприводы переменного тока: тр. Международной четырнадцатой науч.-техн. Конф. 2007;161-164.

10. Андрианов М. В., Родионов Р.В. Особенности электропотребления комплектных приводов на базе преобразователей частоты с асинхронными двигателями с короткозамкнутыми роторами Электротехника. 2002;11:6-9.

11. Поляков В.Н. Синхронная машина с электромагнитным продольным возбуждением как объект экстремального управления текст. Электротехнические системы и комплексы: межвузовский сб. Науч. Тр. Магнитогорск. 2005;10(1):93-100.

12. Поляков В.Н. Экстремальное управление электрическими двигателями. 2006.

13. Ermilina O. V.; Mikhailov P. G.; Semenov A. D.; Sokolov A. V. Extremum Seeking of Asynchronous Electric Drive with Frequency-Current Regulation, 2020 Moscow Workshop on Electronic and Networking Technologies (MWENT). 2020.