Серия «Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника»

С развитием электронных систем управление различными электродвигателями асинхронного типа становится все более эффективным и точным. Такие двигатели используются в мире повсеместно, разнообразие задач, выполняемых такими механизмами, с каждым днем растет, и потребность в них не уменьшается. В настоящее время всё большее распространение получают системы электропривода переменного тока на базе асинхронного двигателя. Это обусловлено высокой надежностью, простотой конструкции и относительно малой стоимостью асинхронных двигателей, а также стремительным развитием силовой преобразовательной техники, позволяющей создавать различные виды полупроводниковых преобразователей и надежных источников питания. В большинстве случаев система векторного управления строится для предварительно намагниченного электропривода. В данной статье рассмотрен синтез системы векторного управления асинхронным двигателем без предварительного намагничивания, а также рассмотрены алгоритмы векторного управления электромеханического дебалансного вибромодуля без предварительного намагничивания АДКЗР. Цель исследования. Разработать структуру управления асинхронным двигателем дебалансного вибромодуля. Ввести звено деления в структуру управления. Синтезировать регулятор скорости, потокосцепления ротора и двух составляющих тока статора. Скомпенсировать действие ЭДС в каналах поперечной и продольной оси. Обеспечить в системе управления возможность реверса электрической машины. Реализовать моделирование полученной системы и провести исследование полученных результатов, получив динамические характеристики. Методы. Система векторного управления строится в виде канала стабилизации модуля потокосцепления ротора и канала управления скоростью вращения ротора. Для достижения необходимого результата введем нелинейный регулятор типа звена деления в структуру управления. Это позволит преобразовать нелинейную структуру в линейную. Скомпенсируем действие ЭДС в каналах поперечной и продольной оси. Реализовав моделирование полученной системы, проведем исследование полученных результатов, получив динамические характеристики. Результаты. Структурное моделирование будет проведено в программном пакете MATLAB/Simulink. В целях сравнительной оценки результатов синтеза системы управления с регулятором момента в виде звена деления будет также синтезирована система подчиненного регулирования, обладающая аналогичными параметрами силовой части. Заключение. Выбор в качестве выходной координаты момента двигателя позволяет существенно упростить математическую модель асинхронного двигателя. Кроме особенностей математической модели асинхронного электродвигателя в настоящей работе требуется учитывать особенности вибромодуля как нагрузки. В данном случае можно выделить две главные особенности – большой момент инерции маховых масс электропривода, а также синусоидальную зависимость момента сопротивления от угла поворота ротора.

Симаков, Г.М. Автоматизированный электропривод: учеб. / Г.М. Симаков – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. – 135 с.

Асинхронный электропривод общепромышленного назначения с прямым цифровым управлением и развитыми интеллектуальными свойствами / А.Б. Виноградов, В.Л. Чистосердов, А.Н. Сибирцев, Д.А. Монов // Известия вузов. Серия «Электротехника». – 2001. –№ 3. – С. 60–67.

Куцевалов, В. М. Асинхронные и синхронные машины с массивными роторами / В.М. Куцевалов. – М.: Энергия, 1979. – 160 с.

Шрейнер, Р.T. Ресурсы энергосбережения в повторно-кратковременных режимах работы асинхронного привода / Р.T. Шрейнер, А.А. Емельянов, А.В. Медведев // Промышленная энергетика. – 2011. – № 11. – С. 22–27.

Новая серия цифровых асинхронных электроприводов на основе векторных принципов управления и формирования переменных / А.Б. Виноградов, В.Л. Чистосердов, А.Н. Сибирцев, Д.А. Монов // Электротехника. – 2001. – № 12. – С. 25–30.

Востриков, А.С. Теория автоматического регулирования: учеб. пособие для вузов / А.С. Востриков, Г.А. Французова. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. – 364 с.

Новое поколение преобразователей частоты серии ЭПВ / А.Б. Виноградов, А.Н. Сибирцев, В.А. Матисон, В.Б. Степанов // Силовая электроника. – 2006. – № 2. – С. 64–66.

Соколовский, Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием: учеб. для студентов высш. учеб. заведений / Г. Г. Соколовский – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 272 с.

Симаков, Г.М. Метод последовательного синтеза энергетически эффективного управления быстродействующим электроприводом переменного тока / Г.М. Симаков, Ю.П. Филюшов // XVI Международная научно-техническая конференция «Электроприводы переменного тока». – Екатеринбург, 2015. – С. 111–114.

Булгаков, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями / А.А. Булгаков. – М.: Энергоиздат, 1982. – 216 с.

Черных, И.В. Моделирование электротехнических устройств в Matlab, SimPowerSystem и Simulink / И.В. Черных. – М.: ДМК Пресс; СПб: Питер, 2008. – 288 с.

Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин / И. П. Копылов. – М.: Высш. шк., 2001. – 327 с.

Симаков, Г. М., Асинхронный регулируемый электропривод тягодутьевых машин / Г.М. Симаков, М.А. Марченко. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. – 175 с.

Виноградов, А.Б. Бездатчиковый асинхронный электропривод с адаптивно-векторной системой управления / А.Б. Виноградов // Электричество. – 2008. – № 2. – С. 44–50.

Симаков, Г.М. Энергоэффективное управление электроприводом переменного тока / Г.М. Симаков, Ю.П. Филюшов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 241 с.