Control system of the electric drive with field regulated reluctance machine
Abstract
This article gives a mathematical description of the electric drive system, gives a notice that field regulated reluctance machine can be assumed as a multi-channel system in which each channel structure is similar to the structure of the direct current electric drive. It is shown that electromagnetic torque control loop in the field regulated reluctance motor drives at low rotation speeds can be approximated by a pure delay element. The electric drive setup in the area of low speeds is made by a variable structure controller. Its parameters are switched with the function of the error signal signs and its derivative. This approach allowed us to expand the frequency bandwidth of the speed loop.
Keywords: electric drive with field regulated reluctance machine, finite elements method, Bode diagrams, control system.
References
Vagati, A. Advanced Motor Technologies: Synchronous Motors and Drives/ A. Vagati // IEEE Transactions on applications. – 1997. – P. 223–227.
Law, J. Magnetic Circuit Modeling of the Field Regulated Reluctance Machine, Part I: Model Development / J. Law, T. Busch, T. Lipo // IEEE Transaction on Energy Conversion. – 1996. – № 1. – Vol. 11. – P. 49–55.
Lipo, T. Advanced Motor Technologies: Converter Fed Machines / T. Lipo // IEEE Transactions on Applications. – 1997. – № 7. – P. 204–222.
Усынин, Ю.С. Электроприводы и генераторы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов // Электричество. – № 3. – 2007. – С. 21–26.
Усынин, Ю.С. Вентильный электропривод с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электротехника. – 2013. – № 3.– С. 37–43.
Пат. 2422972 Российская Федерация, МПК H 02 К 19/10, H 02 К 19/24, H 02 К 29/03. Синхронная реактивная машина / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, А.Н. Горожанкин, А.Н. Шишков, А.Е. Бычков, А.В. Валов. – № 2009146987/07(066958) заявл. 17.12.2009; опубл. 27.06.2011, Бюл. № 18.
Пат. 2408972 Российская Федерация, МПК H 02 Р 27/04, H 02 Р 25/08, H 02 Р 19/10. Электропривод с синхронной реактивной машиной и способ управления им / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, К.М. Виноградов, и др. – № 2009148381/07(071468) заявл. 24.12.2009; опубл. 10.01.2011, Бюл. №1.
Григорьев, М.А. Предельные возможности электроприводов с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / М.А. Григорьев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2009. – Вып. 12. – № 34(167). – С. 51–55.
Параметрическая оптимизация частотнорегулируемых электроприводов / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18. – № 37(296). – С. 30–33.
Усынин, Ю.С.Частотные характеристики канала регулирования момента в синхронных электроприводах / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков // Электричество. – 2012. – № 4. – С. 54–59.
The Losses in Control Electric Drives of Transport Mechanisms at Different Controlled Laws / Yu.S. Usinin, M.A. Grigorjev, A.N. Shishkov et al. // SAE 2011 World Congress and Exhibition; Detroit, MI;12 April 2011through12 April 2011; Code85351 DOI:10.4271/2011-01-0039.
Электроприводы с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения для станов холодной прокатки труб / Ю.С. Усынин, С.П. Лохов, М.А. Григорьев, Е.В. Белоусов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 17. – № 16(275). – C. 107–110.
Синтез системы управления электроприводом с синхронной реактивной машиной независимого возбуждения / Ю.С. Усынин, М.А. Григорьев, А.Н. Шишков и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2012. – Вып. 18. – № 37(296). – C. 38–41.
Емельянов, С.В. Системы автоматического управления с переменной структурой: учебник / С.В. Емельянов. – М.: Наука, 1967. – 336 с.
Дудкин, М.М. Однофазные обратимые преобразователи напряжения для улучшения качества электрической энергии в сетях ограниченной мощности / М.М. Дудкин // Практическая силовая электроника. – 2012. – № 2 (46). – C. 19–27.
Дудкин, М.М. Динамические спектральные характеристики развертывающих преобразователей с широтно-импульсной модуляцией / М.М. Дудкин, Л.И. Цытович, О.Г. Брылина // Практическая силовая электроника. – 2012. – № 4 (48). – С. 49–55.
Адаптивная интервало-кодовая двоично-десятичная интегрирующая синхронизация систем управления силовыми вентильными преобразователями / Л.И. Цытович, О.Г. Брылина, М.М. Дудкин, Р.М. Рахматулин // Электротехника. – 2013. – № 3. – С. 8–15.
