Синтез непрямого векторного керування лінійною швидкістю асинхронного електропривода із перетворювачем частоти

Abstract

У цій роботі представлено класифікацію автоматизованих електромеханічних систем управління, наведено кінематичну схему та визначено основні її елементи. Розглянуто найбільш поширені кінематичні схеми, а також обґрунтовано вибір конкретної схеми, яка буде застосована у роботі. Визначено вимоги до автоматизованої системи електропривода для забезпечення необхідного рівня продуктивності, високої безпеки, надійності в роботі, підвищеного комфорту та ефективного енергозбереження під час експлуатації. Проведено розрахунок необхідної потужності електродвигуна та обрано асинхронний двигун. Виконано аналіз статичних навантажень і побудовано діаграми рушійних зусиль. На основі номінального струму статора та потужності двигуна було здійснено вибір відповідного частотного перетворювача. Описано стандартний алгоритм непрямого векторного управління асинхронним двигуном. Розроблено математичну модель у середовищі Simulink програми MATLAB 7.9 для моделювання перехідних процесів, а також надано детальний опис кожного з її блоків. Створено схему керування, яка реалізована на базі промислового контролера.This paper presents the classification of automated electromechanical control systems, presents a kinematic diagram and identifies its main elements. The most common kinematic diagrams are considered, and the choice of a specific diagram to be used in the work is justified. The requirements for an automated electric drive system are determined to ensure the required level of productivity, high safety, reliability in operation, increased comfort and effective energy saving during operation. The required electric motor power is calculated and an asynchronous motor is selected. Static load analysis is performed and driving force diagrams are constructed. Based on the rated stator current and motor power, a suitable frequency converter is selected. A standard algorithm for indirect vector control of an asynchronous motor is described. A mathematical model is developed in the Simulink environment of the MATLAB 7.9 program for modeling transient processes, and a detailed description of each of its blocks is provided. A control scheme has been created, which is implemented on the basis of an industrial controller.