ЦИФРОВАЯ КОРРЕКЦИЯ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ С ЧАСТОТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТРАНСПОРТНЫХ МЕХАНИЗМАХ ЛИНИЙ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Наталья Александровна Логинова, Владимир Львович Кодкин, Александр Александрович Балденков

Аннотация


В статье изложены предложения по корректировке динамики асинхронных электроприводов с частотным регулированием, используемых в производственном оборудовании. В ряде научных трудов как российских, так и зарубежных исследователей представлены различные способы улучшения статических и динамических характеристик асинхронных электроприводов для применения их на промышленных линиях с высокими требованиями к показателям качества регулирования этих приводов. Ранее авторами было показано, что положительная динамическая связь по активной составляющей тока статора двигателя (dynamic positive feedback (DPF)) значительно улучшает статическую точность поддержания скорости и качество динамических процессов. Однако аппаратная реализация этой коррекции в приводах производственных механизмов на основе аналоговых элементов существенно снижает ее технико-экономическую эффективность. В предлагаемой статье показано, как такую же коррекцию можно реализовать на промышленных контроллерах, изначально предназначенных для работы с преобразователями частоты (ПЧ) в качестве устройств, управляющих технологическими режимами работы механизмов. Показано, что такой подход открывает широкие возможности для совершенствования алгоритмов управления асинхронными электроприводами в рамках стандартного программного и аппаратного обеспечения.


Ключевые слова


программируемый логический контроллер, асинхронный электропривод, алгоритмы управления

Полный текст:

PDF

Литература


Alekseev V.V., Emel’yanov A.P., Kozyaruk A.E. Analysis of The Dynamic Performance of a Variable-Frequency Induction Motor Drive Using Various Control Structures And Algorithms. Russian Electrical Engineering, 2016, vol. 87, no. 4, pp. 181–188. DOI: 10.3103/s1068371216040027

Doncker R.D., Pulle D.W.J., Veltman A. Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control. Advanced Electrical Drives: Analysis, Modeling, Control. Springer, 2011. 474 p. DOI: 10.1007/978-3-030-48977-9

Zhou C., Cai Z.-C., Xie F. Research on speed regulation system of induction motor based on slip fre-quency control. Proceedings of the 13th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications, ICIEA 2018.

Wuhan; China; May 31 – June 2, 2018, pp. 1390–1393. DOI: 10.1109/iciea.2018.8397926

Васильев Б.Ю., Козярук А.Е. Повышение эффективности асинхронных электроприводов с прямым управлением моментом. Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». 2013. Т. 13, № 2. С. 75–84. [Va-siliev B.Yu., Kozyaruk A.E. Improving the efficiency of asynchronous electric drives with direct torque con-trol. Bulletin of

the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2013, vol. 13, no. 2, pp. 75–84.]

Фираго Б.И., Павлячик Л.Б. Регулируемые электроприводы переменного тока. – Минск: Технопер¬спектива, 2006. 363 с. [Firago B.I., Pavlyachik L.B. Adjustable AC electric drives. Minsk, Tech-noperspektiva Publ., 2006. 363 p.]

Ерин Е.К. Электромеханические системы многодвигательных электроприводов. Моделирование и управление. Кемерово: Кузбасский гос. техн. ун-т, 2003. 247 с. [Erin E.K. Elektromekhanicheskiye sistemy mnogodvigatel’nykh elektroprivodov. Modelirovaniye i upravleniye [Electromechanical systems of multi-motor electric drives. Modeling and control]. Kemerovo, Kuzbasskiy gos. tekhn. un-t Publ., 2003. 247 p.]

Thomsen S., Fuchs F.W. Design and analysis of a flatness-based control approach for speed control of drive systems with elastic couplings and uncertain loads. Proceedings of the 2011 14th European Confer-ence on Power Electronics and Applications. 30 Aug. – 1 Sept. 2011. Birmingham, UK, INSPEC Accession no. 12268204.

Odnokopylov I.G., Dementev Y.N., Usachev I.V., Lyapunov D.Yu., Petrusev A.S. Load balancing of two-motor asynchronous electric drive. 2015 International Siberian Conference on Control and Communi-cations (SIBCON).

–23 May 2015. Omsk, Russia. INSPEC Accession no. 15287603. DOI: 10.1109/SIBCON.2015.7147249

Jie Li, Lang-Tao Xing, Fei-Fei Xiao, Hai-Peng Ren. Sliding-mode speed control in conjunction with feedback linearization control for induction machine drives. 2016 IEEE Region 10 Conference (TENCON) 22–25 Nov. 2016 Singapore. INSPEC Accession no. 16667305. DOI: 10.1109/TENCON.2016.7848663

Thomsen S., Fuchs F.W. Design and analysis of a flatness-based control approach for speed control of drive systems with elastic couplings and uncertain loads. Proceedings of the 2011 14th European Confe-rence on Power Electronics and Applications. 30 Aug. – 1 Sept. 2011. Birmingham, UK. INSPEC Accession no. 12268204. DOI: 10.1109/iecon.2010.5675188

Dabbeti S., Lakshmi K. Sensorless speed control of an induction motor drive using predictive cur-rent and torque controllers. Advance in Electronic and Electric Engineering, 2013, vol. 3, no. 9, pp. 1177–1196.

Iyer J., Tabarraee K., Chiniforoosh S. An Improved V/F Control Scheme for Symmetric Load Sharing of Multi-machine Induction Motor Drive. 24th Canadian Conference on Electrical and Computer Engineer-ing (CCECE). Proceeding, 2011.

Sönke Thomsen, Nils Hoffmann, Friedrich W. Fuchs Comparative study of conventional PI-control, PI-based state space control and model based predictive control for drive systems with elastic coupling. 2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition. 12–16 Sept. 2010. Atlanta, GA, USA. INSPEC Ac-cession

no. 11628423. DOI: 10.1109/ECCE.2010.5617756

Kodkin V.L. Experimental Research of Asynchronous Electric Drive with Positive Dynamic Feedback on Stator Current. III International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017 – Proceedings, 2017. DOI: 10.1109/icieam.2017.8076179

Аникин А.С., Кодкин В.Л., Балденков А.А. Динамическая положительная связь в асинхронных электроприводах с частотным управлением. Приоритеты мировой науки: эксперимент и научная дис-куссия: материалы 8-й междунар. науч. конф. Науч.-издат. центр «Открытие». North Charleston, SC, USA, 17–18 June 2015, pp. 119–124. [Anikin A.S., Kodkin V. L., Baldenkov A.A. Dynamic positive coupling in asynchronous electric drives with frequency control. “Priorities of world science: experiment and scientific discussion” Materials of the 8th International Scientific Conference. Scientific and Publishing center “Otkritie”. North Charleston, SC, USA, 17–18 June, 2015, pp. 119–124.]

Kodkin V.L., Anikin A.S., Shmarin Ya.A. Dynamic Load Disturbance Correction for Alternative Current Electric Drives. II International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2016 – Proceedings, 2017. DOI: 10.1109/icieam.2016.7911528

Kodkin V.L., Anikin A.S., Baldenkov A.A. Experimental Research of Asynchronous Electric Drive with Positive Dynamic Feedback on Stator Current. III International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2017 – Proceedings, 2017.

Kodkin Vladimir L., Loginova Natalia A., Baldenkov Alexander A. Interpretation of Quality of Dynamic Modes of Asynchronous Transportation Electric Drives on Automated Painting Lines. 2020 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM) 18–22 May 2020. Sochi, Russia. INSPEC Accession no. 19674686. DOI: 10.1109/ICIEAM48468.2020.9111895

Kodkin V.L., Anikin A.S., Baldenkov A.A., Jiang Yanmin, Huang Ji Chen. Optimization of Dynamic Modes of a Technological Line Asynchronous Electric Drives Complex. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2018, vol. 18, no. 4, pp. 121–129. (in Russ.) DOI: 10.14529/power180413




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210312

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.