Синтез електромеханічної системи частотного керування швидкістю асинхронного двигуна із орієнтацією по вектору потокозчеплення ротора

Abstract

У роботі проведено аналітичний огляд об'єкта, виконано розрахунок та вибір двигуна. Розроблена математична модель, у процесі математичних обчислень визначено всі її параметри. В ході дослідження проаналізовано алгоритм компенсації критичного моменту на низьких швидкостях. Аналіз графіків перехідних процесів та механічних характеристик свідчить про те, що запроваджений метод підвищення критичного моменту забезпечує статичну та динамічну стійкість роботи асинхронного двигуна в розширеному діапазоні регулювання кутової швидкості. Проте тривала робота двигуна в такому режимі є недопустимою. Наведено рекомендації щодо практичної реалізації електроприводу. В якості керуючого пристрою обрано мікроконтролер на основі цифрового сигнального процесора. Для силової частини використано типове рішення з проміжною ланкою постійного струму та трифазним інвертором на виході. Отримані результати досліджень можуть бути корисними при проектуванні та експлуатації ряду механізмів, де необхідно забезпечити надійний запуск з підвищеним моментом.

The work includes an analytical review of the object, calculation and selection of the engine. A mathematical model has been developed, and all its parameters have been determined in the process of mathematical calculations. The study analyzed the algorithm for compensating the critical torque at low speeds. Analysis of the graphs of transient processes and mechanical characteristics indicates that the introduced method of increasing the critical torque provides static and dynamic stability of the operation of the asynchronous motor in the extended range of angular velocity regulation. However, long-term operation of the motor in this mode is unacceptable. Recommendations are given for the practical implementation of the electric drive. A microcontroller based on a digital signal processor was chosen as the control device. A typical solution with an intermediate DC link and a three-phase inverter at the output was used for the power part. The obtained research results can be useful in the design and operation of a number of mechanisms where it is necessary to ensure reliable start-up with increased torque.