Разработка методики бездатчикого определения углового положения ротора синхронного двигателя на основании дополнительного сигнала высокой частоты

Автор: Лицин Константин Владимирович, Ковальчук Татьяна Владимировна

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power

Статья в выпуске: 3 т.19, 2019 года.

Бесплатный доступ

Рассматривается возможность реализации метода бездатчикового определения углового положения ротора. Проанализированы существующие методы бездатчикового контроля углового положения ротора двигателей переменного тока. Представлены общие недостатки ряда бездатчиковых методов. Указано, что одна из главных проблем определения углового положения ротора без использования механического датчика заключается в сложности определения данной величины при нулевой и низкой скорости. Представлена функциональная схема бездатчикового электропривода на основе синхронного двигателя. Рассмотрена взаимосвязь наводимых ЭДС и высокочастотного сигнала напряжения, подаваемого в обмотку возбуждения синхронного двигателя. Осуществлен вывод формулы, описывающей зависимость между угловым положением ротора и фазными ЭДС. Вывод формулы осуществлен на основе системы уравнений Парка - Горева. Реализована структурная схема согласно приведенным зависимостям. Выполнен анализ полученных результатов.

Еще

Синхронный двигатель, высокочастотный сигнал, угловое положение ротора, наблюдатель состояния, электродвижущая сила

Короткий адрес: https://sciup.org/147232738

IDR: 147232738 | DOI: 10.14529/power190312

Список литературы Разработка методики бездатчикого определения углового положения ротора синхронного двигателя на основании дополнительного сигнала высокой частоты

Басков, С.Н. Применение векторно-импульсного способа для пуска двигателей переменного ток / С.Н. Басков, А.А. Радионов, А.Б. Святых // Электротехника. - 2013. - № 10. - С. 30-34.
Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами переменного тока / А.Б. Виноградов. - Иваново: ГОУ ВПО «Ивановский государственный энергетически университет им. В.И. Ленина», 2008. - 298 с.
Валов, А.В. Импульсно-векторное управление асинхронным двигателем с фазным ротором / А.В. Валов, Ю.С. Усынин // 12-я Международная научно-практическая конференция студентов и молодых ученых. - 2008. - С. 20-24.
Baskov, S.N. Vector-pulse control principle of ac motors / S.N. Baskov, K.V. Litsin // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Энергетика». - 2013. - Т. 13, № 1. - С. 92-95.
Jang, J.-H. Sensorless drive of SMPM motor by high frequency signal injection / J.-H. Jang, S.-K. Sul. - 2002. - 203 p.
Куксин, А.В. Математическая модель адаптивно-векторной системы управления бездатчикового асинхронного электропривода / А.В. Куксин, А.В. Романов // Вестник Воронежского государственного технического университета. - 2009. - Т. 5, № 11. - С. 85-87.
Виноградов, А.Б. Адаптивно-векторная система управления бездатчикового асинхронного электропривода ЭПВ / А.Б. Виноградов, И.Ю. Колодин, А.Н. Сибирцев // Силовая электроника. - 2006. - С. 50-55.
Басков, С.Н. Моделирование системы с промежуточными трансформаторами при векторно-импульсном пуске двигателя переменного тока / С.Н. Басков, К.В. Лицин // Электротехнические системы и комплексы. - 2014. - № 2 (23). - С. 32-35
Perera, P.D.C. Sensorless Control of Permanent-Magnet Synchronous Motor Drives. PhD thesis / P.D.C. Perera. - Institute of Energy Technology Aalborg University, 2002. - 98 p.
Чалупа, Л.В. Системы управления электродвигателями на микроконтроллерах фирмы Motorola / Л.В. Чалупа // Chip News. - 1999. - № 1.
Гончаров, А.С. Анализ современного состояния в области состояния электроприводов с бездатчиковым управлением и методов построения САР в условиях ограниченной информации о векторе состояния / А.С. Гончаров, В.А Поваляев, С.И. Миронов // Электротехнические комплексы и системы управления. - 2008. - № 1. - С. 13-16.
Xia Changliang. Sensorless position control of a brushless dc motor based on disturbance observer / Xia Changliang // China Electrotech. - 2002. - No. 6. - P. 25-28.
Сизякин, А.Е. Без датчика положения ротора: решения компании IR для управления ВЭП / А.Е. Сизякин, М.Б. Румянцев // Новости электроники. - 2011. - № 10, - С. 22-28.
Панкратов, В.В. Тенденции развития общепромышленных электроприводов переменного тока на основе современных устройств силовой электроники / В.В. Панкратов // Силовая интеллектуальная электроника. Специализированный информационно-аналитический журнал. - 2005. - № 2. - С. 27-31.
Корельский, Д.В. Обзор современных методов управления синхронными двигателями с постоянными магнитами / Д.В.Корельский, Е.М. Потапенко, Е.В. Васильева // Науковий журнал «Радiоелектронiка. Iнформатика. Управлiння». - 2001. - № 3. - С. 155-159.
Новиков, Ю.Д. Экспериментальное определение индуктивности рассеяния асинхронных двигателей / Ю.Д. Новиков, З.И. Гентковски, Ю.В. Бабин // Электротехника. - 1982. - № 3. - С. 40-41.
Persson, Jan. Innovative standstill position detection combined with sensorless control of synchronous motors / Jan Persson. - Lausanne, Switzerland, École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), 2005. - 142 p.
Baskov, S.N. Determination of the angular position of the rotor of a synchronous motor by connecting a high-frequency signal in the excitation winding / S.N.Baskov, K.V. Litsin // International Siberian Conference on Control and Communications, SIBCON 2015 - Proceedings. - 2015. - С. 7146993.
DOI: 10.1109/sibcon.2015.7146993
Sun Don. Direct torque control of a permanent magnet synchronous motor based on fuzzy logic / Sun Don // China Electrotech. - 2003. - No. 1. - P. 33-38.
Baskov, S.N. Research of vector-pulse start system of synchronous motor with intermediate transformer and sensorless determination of angular rotor position with mathematical methods / S.N. Baskov, K.V. Litsin // 2016 2nd International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2016 - Proceedings.
DOI: 10.1109/icieam.2016.7910955
Басков С.Н. Определение углового положения ротора синхронного двигателя в режиме векторно-импульсного пуска / С.Н. Басков, К.В. Лицин, А.А. Радионов // Вести высших учебных заведений Черноземья. - 2014. - № 4. - С. 3-8.
Горев, А.А. Переходные процессы синхронной машины / А.А. Горев. - М.: Госэнергоиздат, 1950. - 290 с.

Еще

Статья научная