Моделирование работы асинхронного привода для исследования оптимального закона векторного регулирования

А. В. Морозов; В. К. Барсуков

doi:10.34831/EP.2021.32.14.003

Моделирование работы асинхронного привода для исследования оптимального закона векторного регулирования

А. В. Морозов, В. К. Барсуков

Аннотация

Анализ источников показывает, что энергоэффективность привода аккумуляторного электротранспорта достигается выбором максимально выгодного режима намагничивания двигателя. Предложен закон оптимального регулирования, наиболее точно учитывающий соотношения токов схемы замещения, а также решена задача моделирования энергетических характеристик асинхронного электропривода. Все компоненты электромагнитных потерь мощности выражены через проекции токов схемы замещения, а результирующая функция оптимизирована. В состав существующей структурной схемы двигателя, величины которой выражены в системе отсчета потока ротора, включены элементы, обеспечивающие моделирование магнитных потерь. Приведен пример настройки параметров модели двигателя, определяющих потери на гистерезис и вихревые токи. Полученные в исследовании зависимости потребляемой мощности от продольного тока позволяют аппроксимировать закон регулирования токов относительно частоты и момента для его использования в системе векторного регулирования скорости привода.

Ключевые слова

асинхронный двигатель; автономный инвертор; векторное управление; оптимизация

Полный текст:

PDF

Литература

Виноградов, А. Б. Оптимизация КПД системы векторного управления асинхронным тяговым электроприводом с идентификатором параметров / А. Б. Виноградов, Д. Б. Изосимов, С. Н. Флоренцев, Н. А. Глебов // Электротехника. - 2010. - № 12. - с. 12 - 19.

Blanusa, B. Simple Hybrid Model for Efficiency Optimization of Induction Motor Drives with Its Experimental Validation / B. Blanusa, B. Knezevic // Hindawi Publishing Corporation Advances in Power Electronics, vol. 8, 2013.

Chakraborty, C. Fast Search Controllers for Efficiency Maximization of Induction Motor Drives Based on DC Link Power Measurement / C. Chakraborty, C. Minh, T. Uchida, Y. Hori // Proceedings of the Power Conversion Conference-Osaka 2002 (Cat. No. 02TH8579).

Shumei, C. Study on Efficiency Calculation Model of Induction Motors for Electric Vehicles / C. Shumei, L. Chen, S. liwei // IEEE Vehicle Power and Propulsion Conference (VPPC), September 3 - 5, Harbin, China, 2008.

Fethi, F. Real time induction motor efficiency optimization / F. Fethi, A. Zaafouri, A. Chaari // Journal of the Franklin Institute, DOI: 10.1016, 2017.

Manjusha, S. Efficiency optimization of induction motor drive / S. Manjusha, K. Prashant // National conference on Innovative Paradigms in Engineering & Technology - NCIPET 2013. - Pр. 55 - 59.

Борисевич, А. В. Практический алгоритм численного поиска для минимизации мощности потерь асинхронного электродвигателя / А. В. Борисевич // Интернет журнал "Науковедение". - 2014. - № 1.

Поляков, В. Н. Энергоэффективные режимы двигателей переменного тока в системах частотного управления: Учеб. пособие / В. Н. Поляков, Р. Т. Шрейнер. - Екатеринбург: УрФУ, 2017. - 202 с.

Морозов, А. В. Оптимизация режима работы асинхронного двигателя при векторном управлении / А. В. Морозов, В. К. Барсуков // "Интеллектуальные системы в производстве": Научно-практический журнал. - Ижевск, 2020. - № 1 (21). - С. 20 - 25.

Виноградов, А. Б. Учет потерь в стали, насыщения и поверхностного эффекта при моделировании динамических процессов в частотно-регулируемом асинхронном электроприводе [Электронный ресурс] / А. Б. Виноградов. - Режим доступа: http://www.vectorgroup.ru/articles/article6 (дата обращения: 03.07.2021).

Калачев, Ю. Н. SimInTech моделирование в электроприводе. Инструкция по пониманию / Ю. Н. Калачев. - М., 2019. - 90 с.

Заявка на патент № 2015122839/07. Способ энергоэффективного двухзонного регулирования скорости асинхронного электропривода с гибким ограничением мощности // Федяева Г. А., Тарасов А. Н., Сморудова Т. Н., Конохов Д. В. Заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО "Брянский государственный технический университет" (RU); заявл. 15.06.2015; опубл. 20.12.2016. Бюл. № 35.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2021.32.14.003