Синтез електромеханічної системи непрямого векторного керування кутовою швидкістю із асинхронним двигуном і перетворювачем частоти

Abstract

У цій роботі здійснено розробку автоматизованої електромеханічної системи управління кутовою швидкістю асинхронного електропривода з використанням непрямого векторного керування та частотного перетворювача. Розрахунок необхідної потужності приводного двигуна виконувався шляхом аналізу навантаження, що виникає під час роботи штоку інжекторного пристрою. На основі отриманих результатів розрахунків та з урахуванням каталожних даних було обрано оптимальний двигун. Аналіз роботи системи здійснювався відповідно до результатів функціонування її віртуальної моделі. У середовищі MATLAB Simulink побудовано модель асинхронного двигуна з непрямим векторним керуванням, що базується на його математичному описі. Під час досліджень було проведено порівняння та аналіз функціонування системи за різними законами непрямого векторного керування. Отримані результати, представлені у вигляді графіків перехідних і усталених процесів, продемонстрували, що застосування алгоритму непрямого векторного керування дозволяє забезпечити точне відпрацювання швидкісної траєкторії та знизити значення струму й моменту під час перехідних процесів. Це сприяє ефективному виконанню основних завдань технологічного процесу.

In this work, an automated electromechanical system for controlling the angular velocity of an asynchronous electric drive using indirect vector control and a frequency converter was developed. The calculation of the required power of the drive motor was performed by analyzing the load that occurs during the operation of the injector rod. Based on the obtained calculation results and taking into account catalog data, the optimal motor was selected. The analysis of the system operation was carried out according to the results of its virtual model. A model of an asynchronous motor with indirect vector control was built in the MATLAB Simulink environment, based on its mathematical description. During the research, a comparison and analysis of the system operation according to different laws of indirect vector control were carried out. The results obtained, presented in the form of graphs of transient and steady-state processes, demonstrated that the use of the indirect vector control algorithm allows for accurate processing of the speed trajectory and reducing the values of current and torque during transient processes. This contributes to the effective implementation of the main tasks of the technological process.