Сравнение исходной и оптимизированной систем векторного управления методом компьютерного моделирования
Автор: Мещеряков Виктор Николаевич, Терновских Глеб Андреевич
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Энергетика @vestnik-susu-power
Рубрика: Электротехнические комплексы и системы
Статья в выпуске: 2 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
В данной научной статье рассматривается оптимизация структуры управления преобразователем частоты в современном электроприводе и проводится сравнительный анализ исходной и оптимизированной системы векторного управления с использованием компьютерного моделирования. В качестве метода оптимизации выбрано поддержание угла между током статора и потокосцеплением ротора на таком значении, которое будет соответствовать численной близости значений моментообразующей и намагничивающей составляющих статорного тока. Приводятся характеристики асинхронного двигателя, структура модели ПЧ-АД, имитирующей работу грузоподъемного устройства (привода подъема крана), графики момента, тока, скорости, потребления активной и реактивной энергии, tg φ′. Примечательно, что преобразователь частоты, применяющийся при моделировании, является обратимым, то есть допускает двусторонний обмен энергией с сетью. Это обстоятельство предоставляет возможность исследовать систему в момент рекуперации энергии, что является к моменту написания статьи областью, не освещенной в научных трудах, и подчеркивает важность исследования. Исследуется эффективность оптимизации системы векторного управления, в частности по параметру энергопотребления электродвигателя. Результаты показывают, что оптимизированная система векторного управления обеспечивает более высокую энергоэффективность по сравнению с исходной системой. Приводятся численные данные.
Преобразователь частоты, векторное управление, оптимизация взаимного расположения, моментообразующие векторы, привод подъема
Короткий адрес: https://sciup.org/147244015
IDR: 147244015 | DOI: 10.14529/power240204
Список литературы Сравнение исходной и оптимизированной систем векторного управления методом компьютерного моделирования
- Мещеряков, В.Н. Асинхронный электропривод с поддержанием оп-тимального угла между моментообразующими векторами / В.Н. Мещеряков, П.Е. Цветков, О.В. Мещерякова // Вести Вузов Черноземья. – 2013. – №1. – С. 17–21.
- Мещеряков, В.Н. Данилов В.В. Определение оптимального абсо-лютного скольжения для минимизации тока статора асинхронного двигателя при заданной нагрузке на валу / В.Н. Мещеряков, В.В. Данилов // Вести Высших Учебных Заведений Черноземья. – 2018. – №3. – С.19–28.
- Мещеряков, В.Н. Повышение энергоэффективности асинхронного электропривода с векторным управлением за счет регулирования продоль-ной составляющей тока статора при неполной статической нагрузке / В.Н. Мещеряков, В.В. Данилов // Электротехнические системы и комплексы. – 2018. – №3(40). – С.4–11.
- Wang X., Liu Y., Guerrero J.M., Li H.Y. Research on optimization of vector control systems for induction motor drives based on the flux-current an-gle. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2014, vol. 61, no. 4, pp. 1791–1800.
- Ahn H.C., Lim J.W., Kim B.M. Optimization of vector control systems with flux-current angle for induction motor drives using genetic algorithm. Ener-gy Conversion and Management, 2016, vol. 128, pp. 312–320.
- Wang F., Zhou Q., Wang Y., Dong M., Zhang W. Optimization design of vector control for induction motor based on flux-current angle estimation. IEEE Access, 2019, vol. 7, pp. 343–355.
- Рудаков, В.В. Асинхронные электроприводы с векторным управле-нием / В.В. Рудаков, И.М. Столяров, В.А. Дартау – Ленинград: Энергоатом-издат, 1992. – 296 с.
- Виноградов, А.Б. Векторное управление электроприводами пере-менного тока / А.Б. Виноградов – Иваново: Изд-во Ивановского государ-ственного энергетического университета имени В.И. Ленина, 2008. 298 с.
- Калачев, Ю.Н. Векторное регулирование (заметки практика) / Ю.Н. Калачев – Москва: Гамем, 2015. – 72 с.
- Ключев, В.И. Теория электропривода / В.И. Ключев – 2-е изд. – Москва: Энергоатомиздат, 1994. – 496 с.
- Темирбеков, А.А. Энергосберегающий двухзвенный преобразова-тель частоты асинхронного двигателя / А.А. Темирбеков, М.А. Логинов, И.В. Васин // Наука настоящего и будущего. – 2019. – № 1. – С. 244–248.
- Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических ма-шин / И.П. Копылов. – 3-е изд. – М.: Высшая школа, 2001. – 327 с.
- Хабаров, А.И. Асинхронный частотно-регулируемый электропри-вод с системой управления переменной структуры / А.И. Хабаров. – Режим доступа: https://elar.urfu.ru/bitstream/10995/91807/1/urfu2163_d.pdf?ysclid=loeazm3i7f104594810 (дата обращения: 03.11.2023).