Algorithms for management, modeling, and analysis of highly dynamical asynchronous electric drives

ВступЕксплуатаційна якість роботи кранових механіз-мів, їх продуктивність, а також проблема енергозбе-реження в значній мірі залежить від електропривода.Основним типом регульованого приводу є частотно-регульований асинхронний електропривод -система «перетворювач частоти -асинхронний двигун» (ПЧ-АД). Однак поряд з цим електроприводом в деяких випадках для вирішення окремих виробничіх завдань застосовується система «перетворювач напруги -асинхронний двигун» (ПН-АД). В експлуатації також знаходяться електроприводи на основі асинхронних двигунів з фазовим ротором, регульовані за допомогою зміни додаткових опорів в роторних ланцюгах, система реостатного регулювання -«реостатне регулювання -асинхронний двигун». До складу кранових механізмів таких електроприводів входить особливо багато. Для кількісної оцінки виграшу в енергоспоживанні при заміні, наприклад, електроприводу з фазним ротором системой ПЧ-АД необхідно розглянути економічну ефективність використання всіх систем регульованих асинхронних приводів. Широке застосування регу-льованих електроприводів привело до того, що сучас-ний електропривід є енергосиловою основою, яка доз-воляє забезпечити виробничі механізми необхідною механічною енергією. Промисловий електропривод споживає за різними оцінками 60-70 % від усієї ви-робленої електроенергії. У зв'язку з зростанням цін на електроенергію та обмеженними можливостями збільшення потужності енергогенеруючих установок проблема зниження електроспоживання є актуальною задачею. Аналіз літературних даних і постановка проблемиОдин із шляхів енергозбереження -це вибір більш досконалої з енергетичної точки зору системи елек-троприводу [1]. Втрати енергії в перехідних режимах зменшуються при застосуванні частотно-регульова-них електроприводів замість реостатного регулюван-ня та систем ПН-АД. Завданням проектувальника є грамотний і всебічно обгрунтований вибір конкретно-го технічного рішення.Частотний перетворювач в комплекті з асин-хронним електродвигуном дозволяє повністю замі-нити електропривод постійного струму. Основний недолік асинхронних електродвигунів -складність регулювання їх швидкості традиційними методами С . П . С а в и чКандидат технічних наук, доцент** Е-mail: savichsp@gmail.com С . Л . С а в и чКандидат технічних наук, доцент*** Е-mail: savychsl@gmail.com В . С . М е д в е д є в **** Е-mail: vadic95@gmail.com *Кафедра електромеханічних систем з комп'ютерним управлінням***** **Кафедра електропостачання і енергоменеджменту***** ***Кафедра технології неорганічних речовин і екології***** ****Кафедра електропостачання і енергоменеджменту***** *****Одеський національний політехнічний університет пр. Шевченка, 1, м. Одеса, Україна, 65044Для обґрунтування доцільності засто-сування конкретного електроприво-ду розроблено автоматизовану систему для порівняння кранових електроприводів з урахуванням співвідношення статич-них і динамічних режимів, навантажен-ня і моментів інерції, а також відносного часу роботи зі зниженими швидкостями. Проведено порівняння втрат електрое-нергії за певне число циклів Ключові слова: електро...

show abstract

Section: аналіз літературних даних і постановка проблемиunclassified

Automated comparison of the tecnical and economic efficiency for crane mechanisms

Busher¹,

Савич²,

Savich³

et al. 2016

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The operating principle and structure of the electric drive with direct torque control (ED2) are described in [5,6]. The voltage formation method in the system with a DTC is based on the tabular calculation of the voltage vector.…”

mentioning

confidence: 99%

“…The block diagram of the model system with the novel electric drive control algorithm with direct torque control (ED3) is presented in Fig. 6, and a description of the system's operation can be found in [5].…”

mentioning

confidence: 99%

Analysis of the dynamic performance of a variable-frequency induction motor drive using various control structures and algorithms

Alekseev

Emel’yanov

Kozyaruk

2016

Russ. Electr. Engin.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

A comparative analysis of the dynamic characteristics of field-oriented induction motor drive control systems relying on the main magnetic flux linkage vector reference, space-vector pulse width modulation (SVPWM) of the voltage inverter output, and direct torque control (DTC) is carried out using the Matlab/Simulink program package, with the parameters of the induction motor model used being the same. A changeover from stepless vector control systems to systems using microprocessors and modern controllable frequency converters operating on the principle of relay control entails possible changes in the properties of the electric drives being controlled. In this connection, there is a need to compare the dynamic performance characteristics of an electric drive with a slave vector control system (with an idealized frequency converter), referred to as electric drive 1 (ED1), an electric drive with a DTC system (ED2), and an electric drive using direct torque control and SVPWM (ED3). Modeling has shown that the response time of the torque control loop in all the control systems considered is the same, the time delay being no more than 0.01 s. On the whole, speed control transients in all of the above systems take their course in one and the same way. The differences in flux linkage control transients between ED2 and ED3, on the one hand, and ED1, on the other hand, are due to the differences between the methods used to form the electromagnetic torque. No provision is made in the above control systems for the stabilization of the magnitude of the flux linkage vector. At low loads, the flux linkage automatically follows the load. In an ED3 with direct torque control, the calculation of the necessary instant magnitudes of the voltage vector projections and the SVPWM based formation of the voltages applied to the motor allows implementation of a fast-response control system with minimal harmonic distortions and torque pulsations. The control system coefficients are calculated beforehand. The speed controller is adjusted to the technical optimum. In the main flux linkage oriented control system, it is also desirable to use an SVPWM-based formation of the motor voltage.Keywords: induction motor, vector (field-oriented) control, main magnetic flux linkage vector, method of formation of the voltage inverter output, direct torque control

show abstract

Improvements to an algorithm for frequency control of asynchronous motors

Meleshkin¹,

Nikiforov²,

Skotnikov³

et al. 2013

Russ. Electr. Engin.

View full text Add to dashboard Cite

Algorithms for management, modeling, and analysis of highly dynamical asynchronous electric drives

Cited by 3 publications

References 3 publications

Automated comparison of the tecnical and economic efficiency for crane mechanisms

Automated comparison of the tecnical and economic efficiency for crane mechanisms

Analysis of the dynamic performance of a variable-frequency induction motor drive using various control structures and algorithms

Improvements to an algorithm for frequency control of asynchronous motors

Contact Info

Product

Resources

About