Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Система управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-3-116-126

Полный текст:

Аннотация

ЦЕЛЬ. В регулируемых приводах переменного тока, применяемых на механизмах непрерывного действия, к которым относятся конвейеры, транспортеры, краны, наибольшее распространение получили асинхронные двигатели с фазным ротором, управляемые в основном по цепи ротора с помощью различных регуляторов с низкими показателями энергоэффективности. Для повышения энергоэффективности электропривода на основе АДФР предлагается разработать систему управления, сочетающую принципы частотного управления двигателем по цепи статора и питание цепи ротора постоянным напряжением, что позволяет считать электропривод синхронизированным. МЕТОДЫ. Наличие в преобразователе частоты звена постоянного тока дает принципиальную возможность включения обмотки ротора последовательно в это звено. Однако при этом для обеспечения частотного принципа регулирования выходных характеристик электропривода потребуется регулирование выпрямленного тока на входе инвертора и, соответственно в обмотках ротора, что потребует существенного изменения стандартной системы управления преобразователем частоты. Предложено использование дополнительного регулируемого коммутатора в звене постоянного тока. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследование предложенной нестандартной системы управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом выполнено методом имитационного моделирования в пакете программ Matlab Simulink. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Разработана и исследована на компьютерной модели система управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом. Предложена система коррекции, позволяющая в пусковом режиме поддерживать постоянную величину угла нагрузки. Скалярная система релейного частотного управления электроприводом дополнена векторной коррекцией переменных, что позволяет непрерывно обеспечивать необходимую взаимную ориентацию векторов тока статора и потокосцепления ротора.

Об авторах

В. Н. Мещеряков
Липецкий государственный технический университет
Россия

Мещеряков Виктор Николаевич – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электропривода

г. Липецк



Д. С. Сибирцев
Липецкий государственный технический университет
Россия

Сибирцев  Дмитрий Сергеевич  – инженер, кафедра электропривода

г. Липецк



С. Валтчев
Новый Лиссабонский университет
Болгария

Валтчев Станимир – профессор

София



Е. И. Грачева
Казанский государственный энергетический университет
Россия

Грачева Елена Ивановна – доктор технических наук., профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

 



Список литературы

1. Мещеряков В.Н. Системы регулируемого асинхронного электропривода для подъемно-транспортных механизмов: монография. Липецк: ЛГТУ, 2005. 112 с.

2. Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2020. Т. 22(2). С. 65-74. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.

3. Онищенко Г.Б., Юньков В.Ю. Основные тенденции развития автоматизированного электропривода // АЭП 2016: Труды IX Международной (XX Всероссийской) конференции по автоматизированному электроприводу. Пермь, 2016. С.81-83.

4. Грачева Е.И., Шакурова З.М., Абдуллазянов Р.Э. Сравнительный анализ наиболее распространенных детерминированных методов определения потерь электроэнергии в цеховых сетях. Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2019;21(5):87- 96.

5. Мещеряков В.Н., Башлыков А.М. Синхронизированный асинхронный электропривод // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2010. №3. Ч. 4. С. 101-104.

6. Беспалов В.Я., Кобелев А.С., Кругликов О.В и др. Разработка и освоение производства энергоэффективных асинхронных двигателей массовых серий // Электротехника. 2015. № 4. С. 34-40.

7. Omelchenko E.Y., Telezhkin O.A., Enin S.S., et al. Computer Model of a Synchronized Asynchronous Motor. Procedia Engineering, 2015. V. 129. pp. 629-634.

8. Ma S.H. Study on the application of permanent magnet synchronous motors in underground belt conveyors // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2017. № 253.

9. Омельченко Е.Я., Тележкин О.А., Енин С.С. и др. Математическая и компьютерная модель синхронизированного асинхронного двигателя // Электроприводы переменного тока: Труды международной 15 научно-технической конференции. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2015. C.137-140.

10. Tlali P.M, Wang R and Gerber S. Comparison of PM Vernier and Conventional Synchronous 15 kW Wind Generators. 2018 XIII International Conference on Electrical Machines (ICEM), Alexandroupoli, 2018.

11. Meshcheryakov V, Sibirtsev D, Mikhailova E. Mathematical Simulation of the Synchronized Asynchronous Electric Drive // E3S Web of Conferences V. 178 (2020), High Speed Turbomachines and Electrical Drives Conference 2020 (HSTED-2020).

12. Якимов С.Б. Проблема больших токов. Поиск оптимальных путей решения. / Инженерная практика. Производственно-технический нефтегазовый журнал // 2016. №3. С. 14- 19.

13. Rodriguez J., Kennel R.M., Espinoza J.R., et al. High performance control strategies for electrical drives: an experimental assessment. IEEE Trans. Ind. Electron, 2012, 59, pp 812–82

14. Голубев А.Н., Белоногов В.Г. Разработка многоканальной системы управления многофазным синхронным электроприводом с улучшенными виброшумовыми характеристиками // Вестник ИГЭУ. 2020. № 3. С. 43–50.

15. Bin Wu. High-Power Converters and ac Drives. The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. 2006. 333 p.

16. Вдовин В.В., Адаптивные алгоритмы оценивания координат бездатчиковых электроприводов переменного тока с расширенным диапазоном регулирования [Текст]: диссертация. … Вдовин В.В. Новосибирск, 2014. 244 с.

17. Meshcheryakov V.N., Sibirtsev D.S. Frequency asynchronous electric drive with correction of phase shift between moment-forming vectors (Control systems and information technologies, 2017. № 2 (68). P. 48-57.

18. Yang Yu., Mi Z., Guo X., et al. Low speed control and implementation of permanent magnet synchronous motor for mechanical elastic energy storage device with simultaneous variations of inertia and torque // IET Electr. Power Appl. 2016. № 10. pp. 172–180.

19. Meshcheryakov V.N., Sibirtsev D.S. Frequency asynchronous electric drive with correction of phase shift between moment-forming vectors (Control systems and information technologies, 2017. №2 (68). P. 48-57.)

20. Meshcheryakov V.N., Lastochkin D.V., Shakurova Z.M., et al. Energy saving system of cascade variable frequency induction electric drive (SES 2019. Kazan, E3S Web of Conferences. 2019. С. 01037..


Для цитирования:


Мещеряков В.Н., Сибирцев Д.С., Валтчев С., Грачева Е.И. Система управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021;23(3):116-126. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-3-116-126

For citation:


Meshcheryakov V.N., Sibirtsev D.S., Valtchev S., Gracheva E.I. Control system for a frequency synchronized asynchronous electric drive. Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(3):116-126. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2021-23-3-116-126

Просмотров: 35


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)