Исследование векторной системы управления асинхронным электроприводом конвейера ленточного типа с наблюдателями скорости

АКТУАЛЬНОСТЬ исследования заключается в возможности применения различных наблюдателей скорости с использованием асинхронного двигателя с векторным управлением, предлагаемых для использования на наклонном ленточном конвейере, транспортирующего железорудный концентрат. ЦЕЛЬЮ является сравнительное исследование динамики асинхронного электропривода с векторным управлением при использовании датчика скорости и наблюдателей скорости различного типа. МЕТОДАМИ исследования являются разработка математических моделей наблюдателей, компьютерное моделирование и анализ динамических режимов работы электропривода при использовании датчика скорости и различных наблюдателей скорости в условиях работы наклонного ленточного конвейера, анализ точности измерения скорости рассмотренными наблюдателями с учетом влияния теплового изменения активного сопротивление обмоток асинхронного двигателя. РЕЗУЛЬТАТЫ. С помощью компьютерного моделирования получены графики переходных процессов, проведено сравнение результатов моделирования динамических характеристик и показателей качества в системах электропривода с датчиком скорости и с наблюдателями скорости. Определена степень влияния теплового изменения активного сопротивления обмоток асинхронного двигателя на работу наблюдателей разного вида. В результате выполненных исследований установлено, что наблюдатель скорости полного порядка обеспечивает минимальную погрешность измерения скорости и может использоваться в электроприводе наклонного ленточного конвейера.

1. Новиков, В.А., Савва С.В., Татаринцев Н.И. Электропривод в современных технологиях: учебник для студентов вузов. М.: Академия, 2014. 400 с.

2. Синюкова, Т.В., Сенцов Е.В. Синтез идентификаторов частоты вращения ротора асинхронного двигателя, основанных на концепции NN // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2019 г. № 9. С. 13-20. DOI: 10.25791/pribor.09.2019.870.

3. Калачев, Ю.Н. Наблюдатели состояния в векторном электроприводе (записки дилетанта) [Текст] / Ю.Н. Калачев. – М., 2015. – 60 с.

4. Stanimir Valtchev; Viktor Meshcheryakov; Elena Gracheva etc, Energy-Saving Control for Asynchronous Motor Motion System Based on Direct Torque Regulator Energies 2023, Volume 16, Issue 9, 3870

5. Титов, С.С. Разработка технологии и оборудования для индукционной осесимметричной закалки мелющих стальных шаров / С.С. Титов., В.Н. Мещеряков, И.О. Леушин, О.В. Фёдоров // Черные металлы. 2020. № 6. С. 11-16.

6. Сенцов, Е.В. Моделирование бездатчиковой системы управления электропривода печного рольганга с применением нейросетевых объектов / Е.В. Сенцов, В.Н. Мещеряков //Электротехнические системы и комплексы. 2023. № 1 (58). С. 49-56.

7. Мещеряков, В.Н., Данилов В.В. Повышение энергоэффективности асинхронного электропривода с векторным управлением за счет регулирования продольной составляющей тока статора при неполной статической нагрузке / Электротехнические системы и комплексы. 2018. № 3 (40). С. 4-11.

8. T.V. Sinyukova, E.V. Sentsov and A.V. Sinyukov, "Neural Network Speed Observers," 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency (SUMMA), Lipetsk, Russia, 2019, pp. 320-324, doi: 10.1109/SUMMA48161.2019.8947484.

9. Himanshu Swami, Amit Kumar Jain, “An Improved Scalar Controlled Drive Based on Steady State Model of Vector Controlled Drive for Squirrel Cage Induction Motor”, 2021 IEEE 30th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE). Kyoto. 2021.pp. 1-5. doi: 10.1109/ISIE45552.2021.9576415

10. Alexander Pugachev, Andrey Kosmodamianskiy, “Induction Motor Scalar Control System with Power Losses Minimization”, 2019 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). sochi. 2019.pp. 1-5. doi: 10.1109/ICIEAM.2019.8742951.

11. Куксин, А.В., Романов, А.В. Математическая модель адаптивно-векторной системы управления бездатчикового асинхронного электропривода// Электротехника. – 2009. – № 11.

12. Фираго, Б.И. Векторные системы управления электроприводами [Текст]: учебное пособие / Б.И. Фираго, Д.С. Васильев. – Минск: Высшейшая школа, 2016. – 159 с.

13. Афанасьев, К.С. Разработка наблюдателя состояния для асинхронного электропривода с повышенной параметрической робастностью [Текст]: дис. … канд. тех. наук: 05.09.03 / Афанасьев Кирилл Сергеевич. – Томск, 2015. – 106 с.

14. Трегубова, К.А. Обзор существующих наблюдателей состояния в векторном электроприводе / К.А. Трегубова, Т.В. Синюкова // Автоматизация и информатика. Тенденции развития современной науки. Материалы научной конференции студентов и аспирантов Липецкого государственного технического университета, 2018. С. 152-154.

15. Zhao Q., Yang Z., Sun X., Ding Q. Speed-sensorless control system of a bearingless induction motor based on iterative central difference Kalman filter // International Journal of Electronics. 2020. V. 107. N 9. P. 1524–1542. https://doi.org/10.1080/00207217.2020.1727026