Россия
Россия
Россия
Россия
Россия
В статье рассмотрен принцип построения частотного управления асинхронным двигателем с шестиканальным датчиком — формирователем алгоритма. Цель: Широкий спектр преимуществ асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором совместно с частотным преобразователем привел к распространенному использованию такого электропривода во многих сферах. При этом характеристики систем автоматического управления частотным преобразователем сложны в технической реализации, а их стоимость значительно превышает стоимость асинхронного двигателя. Предлагаемый способ управления частотным преобразователем, основанный на прямом векторном управлении от оптронного датчика — формирователя алгоритма, позволяет получить широкий диапазон регулирования скоростей электродвигателя при оптимальном соотношении энергетических и механических свойств. Жесткая связь датчика с ротором двигателя задает постоянное скольжение и определяет алгоритм работы ключей инвертора с заданной частотой и положение вектора потокосцепления ротора относительно вектора потокосцепления обмотки статора во всем диапазоне регулирования. Методы: Проведены экспериментальные исследования на лабораторной установке, получены рабочие, механические и регулировочные характеристики. Результаты: Было установлено, что зависимость скорости двигателя от напряжения на входе инвертора носит линейный характер, рост момента вызывает снижение скорости двигателя, причем на холостом ходу при отсутствии нагрузки скорость двигателя существенно выше номинального значения. При нагрузке двигателя около 70 % от номинального значения скорость, ток и момент соответствуют номинальным значениям, в то время как коэффициент полезного действия оказывается ниже на 15 %, чем номинальное значение, за счет потерь в выпрямителе и инверторе и потерь от высших гармоник. Практическая значимость: Результаты исследований подтвердили работоспособность предлагаемого способа в широком диапазоне скоростей и нагрузок, имеют значение для оценки применимости способа управления в силовом электроприводе.
Асинхронный электропривод, система управления, шестиканальный оптронный датчик — формирователь алгоритма, электромеханические характеристики, экспериментальные исследования
1. Феоктистов В. П. Регулируемый электропривод с полной управляемостью дополнительно экономит электроэнергию / В. П. Феоктистов, Ю. Ю. Цыкунов // Тезисы докладов IV Международной научно-технической конференции, посвященной 100-летию Московского государственного университета путей сообщения. — М.: МИИТ, 1996. — С. 74–75.
2. Backvalov Y. A. Mathematical modelling of electromechanical processes in electric locomotive /Y. A. Backvalov, P. Kolpahchyan et al. // Book of abstracts 16th IMACS World Congress on Scientific Computation and Applied Mathematics and Simulation. — Lausanne: IMACS, 2000. — P. 331.
3. Анучин А. С. Система векторного управления асинхронным электроприводом / А. С. Анучин // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: материалы Седьмой Международной научно технической конференции студентов и аспирантов: в 3 т. — М.: Издательство МЭИ, 2001. — Т. 2. — С. 111.
4. Колпахчьян П. Г. Математическая модель электромеханических процессов асинхронного тягового двигателя при питании от инвертора напряжения / П. Г. Колпахчьян, А. Г. Никитенко, В. И. Рыжков // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. — 1999. — № 3. — С. 29–32.
5. Хабаров А. И. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с системой управления переменной структуры: дис. … канд. наук / А. И. Хабаров. — Екатеринбург, 2020. — 159 с.
6. Забровский В. Д. Разработка концепции и опытно- го образца оптического энкодера на эффекте муара / В. Д. Забровский, А. Г. Дивин, Д. А. Любимова, В. И. Коновалов и др. // Вестник Тамбовского государственного технического университета. — 2023. — Т. 29. — № 3. — С. 383–389.
7. Важнов А. И. Электрические машины / А. И. Важнов. — Л.: Энергия, 1968. — 768 с.
8. Марикин А. Н. Устройство для определения угл вого положения ротора вентильного двигателя: а. с.1427567 СССР, МКИ Н 03 М 1/26 / А. Н. Марикин,А. Т. Бурков, И. В. Архипова. — 1988. — 5 с.
9. Марикин А. Н. Анализ основных узлов электрооборудования системы частотного регулирования компрессорной станции метрополитена / А. Н. Марикин // Применение полупроводниковой преобразовательной техники в устройствах электрических железных дорог: межвузовский сборник научных трудов. — Л.: ЛИИЖТ, 1985. — С. 25–28.
10. Бурков А. Т. Электронная техника и преобразователи: учебник для вузов железнодорожного транспорта / А. Т. Бурков. — М.: Транспорт, 2001. — 464 с.
