Повышение эффективности асинхронных электроприводов с прямым управлением моментом
Автор: Васильев Богдан Юрьевич, Козярук Анатолий Евтихиевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электромеханические системы
Статья в выпуске: 2 т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
Дана структура асинхронного электропривода с алгоритмом прямого управления моментом. Изложены особенности классической системы прямого управления. Показано, что в ней из-за невозможности плавного перемещения выходного вектора потокосцепления наблюдаются повышенные искажения кривых тока и напряжения, а это снижает уровень электромагнитной совместимости электроприводов. Описан алгоритм пространственно-векторной (ПВ-) модуляции, приведены математические соотношения, сопутствующие отдельным этапам преобразования переменных в системе управления, изображены временные диаграммы работы автономного инвертора. Выполнено математическое моделирование электропривода с асинхронным двигателем 75 кВт и прямым управлением моментом. Приведены графики линейного напряжения и выходного тока автономного инвертора, а также их спектральные составы для двух схем: с автоматической коммутацией и ПВ-модуляцией. Показано, что в случае с ПВ-модуляцией снижаются пульсации электромагнитного момента, а благодаря однополярности импульсов на полупериоде основной гармоники линейного напряжения существенно снижаются коэффициенты нелинейных искажений тока и напряжения на выходе автономного инвертора.
Автоматизированный электропривод, асинхронный двигатель, автономный инвертор, алгоритм управления, прямое управление моментом, пространственно-векторная модуляция
Короткий адрес: https://sciup.org/147158244
IDR: 147158244
Список литературы Повышение эффективности асинхронных электроприводов с прямым управлением моментом
- Козярук, А.Е. Структура, состав и алгоритмы управления высокоэффективных электроприводов газоперекачивающих агрегатов/А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев//Электротехника. -2013. -№ 2. -С. 43-51.
- Васильев, Б.Ю. Мехатронные перекачивающие комплексы на основе регулируемых электроприводов для подводного компремирования и транспортировки природного газа/Б.Ю. Васильев//Мехатроника, автоматизация, управление. -2013. -№ 3. -С. 55-60.
- Электроприводы переменного тока на базе непосредственных преобразователей частоты с ШИМ: монография/под общ. ред. Р.Т. Шрейнера. -Екатеринбург: Российский государственный профессионально-педагогический университет, Учреждение Российской академии образования «Уральское отделение», 2012. -223 с.
- Силовые полностью управляемые полупроводниковые преобразователи (моделирование и расчет)/под ред. Е.А. Крутякова. -СПб., 2003. -172 с.
- Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока/А.Б. Виноградов. -Иваново: Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, 2008. -298 с.
- Усольцев, А.А. Частотное управление асинхронными двигателями: учеб. пособие/А.А. Усольцев. -СПб.: СПбГУИТМО, 2006. -94 с.
- Козярук, А.Е. Алгоритмы управления энергоэффективным высокооборотным электроприводом газоперекачивающего агрегата/А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев//Известия вузов. Электромеханика. -2012. -№ 3. -С. 40-44.
- Васильев, Б.Ю. Исследование эффективности современных электроприводных газоперекачивающих агрегатов/Б.Ю. Васильев//Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело». -2012. -№ 4. -С. 104-110. -http://www.ogbus.ru/authors/Vasiliev/Vasiliev_1.pdf.
- Пат. РФ. №2467462. Трехфазный активный выпрямитель. Патент на изобретение/А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев, А.О. Свириденко. -2011133095/07 заявл. 05.08.2011; опубл. 20.11.2012.
- Пат. РФ. 2476982. Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором/А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев. -2011132450/07 заявл. 01.08.2011; опубл. 27.02.2013.
- Study of a novel over-modulation technique based on space-vector PWM/H. Quan, Z. Gang, Z. Wu, Z. Liu//IEEE computer distributed control and intelligent environmental monitoring. -2011. -P. 295-298.
- Leedy, A. W. Harmonic Analysis of a space vector PWM inverter using the method of multiple pulses/A. W. Leedy, R.M. Nelms//IEEE transactions on industrial electronics. -2006. -№ 4. -P. 1182-1187.
- Васильев, Б.Ю. Повышение эффективности алгоритмов управления электроприводами методами нечеткой логики/Б.Ю. Васильев//Научно-технические ведомости СПбГПУ. -2012. -№ 3-2(154). -С. 229-233.
- Hendawi, E. Analysis, simulation and implementation of space vector pulse width modulation inverter/E. Hendawi, F. Khater, A. Shaltout//International conference on application of electrical engineering. -2011. -P. 124-131.
- Ogbuka, C. U. A Generalized Rectified Sinusoidal PWM technique for harmonic elimination/C.U. Ogbuka, M.U. Agu//The pacific journal of science and technology. -2009. -№. 2. -P. 21-26.
- Козярук, А.Е. Прямое управление моментом в электроприводе переменного тока машин и механизмов горного производства: учебное пособие/А.Е. Козярук, В.В. Рудаков. -СПб.: 2008. -99 с.
- Gupta, A.K. A general space vector PWM algorithm for multi-level inverter, including operation in overmodulation range/A.K. Gupta, A.M. Kambadkone//International electric machines and drives conference. -2005. -P. 2527-2533.
- Tripathi, A.A. Direct method of overmodulation with integrated closed loop stator flux vector control/A.A. Tripathi, M. Kambadkone, S.K. Panda//IEEE Trans. PE. -2005. -№ 20. -P. 1161-1168.
- Васильев, Б.Ю. Повышение энергоэффективности транспортировки природного газа средствами электроприводных газоперекачивающих агрегатов/Б.Ю. Васильев//Електро-механiчнi I енергозберiгаючi системи. -2012. -№ 3. -С. 267-268.
