Синтез електромеханічної системи векторного керування швидкістю асинхронного двигуна із частотним перетворювачем

Abstract

Розглянуто матеріали з яких можна зробити висновок, що на сучасному етапі розвитку виробництва до автоматизованого електроприводу висуваються жорсткі вимоги щодо точності та діапазону регулювання, що, в свою чергу, потребує вдосконалення вже існуючих і розробки нових систем керування електроприводами з використанням новітніх автоматизаційних технологій. Було розраховано необхідну потужність двигуна, і за каталогом обрано відповідний асинхронний двигун з короткозамкненим ротором. Розраховані параметри електродвигуна та його схеми заміщення дозволили здійснити синтез системи автоматичного керування та провести дослідження статичних і динамічних режимів системи електропривода. Для розрахованого значення потужності було вибрано перетворювач частоти з відповідною номінальною потужністю. Приведено параметри двигуна та перетворювача, а також карту налаштувань параметрів перетворювача частоти. Запропоновано математичну модель непрямого векторного керування асинхронним двигуном, включаючи динамічну модель та алгоритм непрямого векторного керування. З результатів математичного моделювання, виконаного в програмному пакеті MATLAB Simulink, випливають висновки, які свідчать про стійкі результати при моделюванні електромеханічної системи та непогану жорсткість характеристик.

The materials considered allow us to conclude that at the current stage of production development, strict requirements are imposed on the automated electric drive in terms of accuracy and range of regulation, which, in turn, requires the improvement of existing and the development of new control systems for electric drives using the latest automation technologies. The required motor power was calculated, and the appropriate squirrel-cage induction motor was selected from the catalog. The calculated parameters of the electric motor and its equivalent circuit allowed us to synthesize the automatic control system and conduct a study of the static and dynamic modes of the electric drive system. For the calculated power value, a frequency converter with the corresponding rated power was selected. The parameters of the motor and converter are given, as well as a map of the settings of the frequency converter parameters. A mathematical model of indirect vector control of an asynchronous motor is proposed, including a dynamic model and an algorithm for indirect vector control. The results of mathematical modeling performed in the MATLAB Simulink software package lead to conclusions that indicate stable results in modeling the electromechanical system and good rigidity of the characteristics.