VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В настоящее время существуют два основных вида систем векторного управления электродвигателем – это системы с обратной связью по скорости и бездатчиковые системы, где у последних отсутствует датчик скорости на валу двигателя.

Когда скорость вращения вала изменяется в широких пределах и необходима высокая точность ее поддержания, а также когда требуется регулировать момент на валу электродвигателя при низких частотах вращения, следует использовать метод векторного управления с обратной связью по скорости.

При незначительных диапазонах изменения скорости, которые не превышают 1:100, и точности поддержания, не превышающее ±0,5% к электродвигателю применяется бездатчиковое векторное управление.

Такое векторное управление также необходимо, когда используются электродвигатели, где скорость вращения превышает 60000 об/мин, в связи с тем, что на высоких оборотах, датчик положения ротора имеет не только высокую погрешность, но и само его конструктивное исполнение невозможно.

Еще в начале 1970 года вопрос о создании электропривода с векторным управлением без использования пристроенных к валу или встроенных в сам двигатель датчиков привлекал внимание ученых и разработчиков.

Объекты, где в настоящее время используется рассматриваемый тип векторного управления – это электроприводы подъемно-транспортных средств, механизмов намотки, экструдеров, дробилок и другое, где работа системы происходит в пожароопасных, взрывоопасных, химически и радиоактивных средах, в условиях повышенных вибраций и ударных механических нагрузок.

В рассматриваемом виде управления алгоритмы разделяются на две группы: одни используют магнитный выступ на роторе для определения положения ротора, другие отслеживают положение ротора с помощью расчетной модели электродвигателя.

Основные проблемы, которые связаны с применением бездатчиковых электроприводов, связаны с построением такой векторной системы управления.

Например, только в ограниченном диапазоне частот, наблюдатель состояния двигателя может быть точен при вычислении потокосцепления и скорости системы.

Еще одна проблема, это чувствительность электропривода к изменению параметров процесса при работе. Решение этой проблемы осуществляется с помощью построения векторных регуляторов и наблюдателей состояний.

Например, существуют так называемые адаптивные наблюдатели, в основу которых заложены модели электромагнитных процессов, происходящих в двигателе. Наблюдателя строятся по принципу следящей системы, содержащие в себе регуляторы, которые адаптируют модель к процессам, происходящим в системе.

Еще одним показателем к применению рассматриваемой системы управления, является то, что для работы электродвигателя переменного тока в режиме векторного управления важно синхронизировать частоту приложенного напряжения с положением магнитного поля ротора, это и осуществляется с помощью режима управления без использования датчика, когда алгоритм вычисления скорости и положения заменяет показания датчика.

Бездатчиковый метод управления электродвигателем позволяет раскрыть новые возможности электропривода, улучшить надёжность и характеристики, при этом не увеличивая стоимость новой системы.

Список использованной литературы

1. И.Я. Браславский, А.М. Зюзев, З.Ш. Ишматов и др. Синтез нейронного наблюдателя для асинхронного привода с прямым управлением моментом // Электротехника, 2001, № 12, с. 31-34.

2. А.Б. Виноградов, Чистосердов В.Л., Сибирцев А.Н. Адаптивная система векторного управления асинхронным электроприводом // Электротехника.- 2003.- №7.- с. 7-17.

3. А.Б. Виноградов Оптимизация структуры идентификатора состояния в частотном электроприводе, в кн. Тез. докл. междунар. научно-техн. конф. «Состояние и перспективы развития электротехнологии, Иваново, 1992, с.89.

4. Система векторного управления асинхронным электроприводом с идентификатором состояния / Архангельский Н.Л., Курнышев Б.С., Виноградов А.Б., Лебедев С.К. // Электричество. – 1991.- №11.- с. 47-51.

5. А.В. Волков Идентификация потокосцепления ротора частотно-регулируемого асинхронного двигателя // Электротехника, 2002, № 6, с. 40-46.

6. Л.Х. Дацковский, В.И. Роговой, В.И. Абрамов и др. Современное состояние и тенденции в асинхронном частотно- регулируемом электроприводе (краткий аналитический обзор) // Электротехника, 1996, № 10, с. 18-28.

7. В.В. Панкратов Тенденции развития общепромышленных электроприводов переменного тока на основе современных устройств силовой электроники // Силовая интеллектуальная электроника. Специализированный информационно-аналитический журнал. 2005, № 2, с. 27-31.

8. http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/40498/doc/45588/

9. http://www.privod-news.ru/docs/nabludateli_06.15.pdf

10. http://vectorgroup.ru/articles/article12

Код для цитирования: Скопировать