Електромеханічна система регулювання швидкості із векторно-керованим асинхронним двигуном

Abstract

В роботі було виконано ґрунтовний аналіз та математичне моделювання електромеханічної системи регулювання швидкості, що побудована на базі векторно-керованого асинхронного електропривода. Такий тип приводу сьогодні вважається одним із найбільш перспективних рішень для високоточної та енергоефективної автоматизації, особливо в умовах сучасного машинобудівного виробництва, де висуваються підвищені вимоги до динаміки, точності позиціонування та стабільності роботи привідних систем. Враховуючи недостатню деталізацію технічних характеристик, яка часто притаманна промисловим зразкам електроприводів подачі, було розроблено власну кінематичну структуру приводу силової голівки. На основі заданих параметрів оброблюваної деталі, особливостей фрезерної операції та передбачених механічних навантажень було здійснено розрахунок необхідної потужності двигуна. Через високі динамічні вимоги до системи обрано асинхронний двигун з істотним запасом по потужності, що дозволило забезпечити стабільну роботу приводу навіть у найскладніших режимах експлуатації. Для реалізації системи керування було прийнято рішення впровадити алгоритм прямого векторного керування струмом, адаптований до варіацій активного опору ротора. Такий підхід дозволяє значно підвищити робастність електропривода, зменшити вплив теплових та навантажувальних змін у роторному колі, а також покращити показники енергоефективності. В рамках даного підходу виконано синтез контурів регулювання, зокрема реалізовано регулятор лінійної швидкості з урахуванням специфіки руху силової голівки по прямолінійній траєкторії.