Управление состоянием группы асинхронных электродвигателей в сети электроснабжения

Евгений Константинович Ещин

doi:10.17213/0136-3360-2020-1-62-68

Авторы

Евгений Константинович Ещин Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2020-1-62-68

Ключевые слова:

асинхронный электродвигатель, инвертор, управление состоянием группы электродвигателей, скалярное управление, экстремальное управление, электромагнитный момент

Аннотация

Рассмотрен управляемый режим работы группой асинхронных электродвигателей (АД) от одного электрического преобразователя энергии (инвертора). Электродвигатели находятся в реальной системе электроснабжения и могут находиться от инвертора и друг от друга на значительном расстоянии. Цель управления - формирование необходимых (задаваемых) значений электромагнитных моментов АД. Предложены варианты построения аналитических конструкций управляющего устройства на основе классического вариационного исчисления и принципа максимума. В качестве управляющих воздействий для скалярного варианта (классическое вариационное исчисление) использованы частота тока статора и амплитуда напряжения питания. Для варианта экстремального управления (принцип максимума) - вектор напряжения питания. Для каждого варианта представлены аналитические конструкции управляющих воздействий. Приведены расчеты, показывающие результативность введения управления электродвигателем.

Биография автора

Евгений Константинович Ещин, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

д-р техн. наук, профессор Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева.

Библиографические ссылки

Gunabalan Ramachandiran, Subbiah Veeranan. Review of speed-sensorless vector control of parallel connected induction motor drive fed by a single inverter. January 2012. Journal of Electrical Engineering 12(4):73-82.

Sadegh Hesari. A New Technique for Operating Multiple Induction Motors Using a Single Inverter. International Journal of Scientific Study. August 2017. Vol. 5. Issue 5. Pp. 427-432. DOI: 10.17354/ijssI/2017/164

F.J. Perez-Pinal, Ciro Núñez, Ricky Alvarez. A novel Speed Control Approach in Parallel- Connected Induction motor by using a single inverter and Electronic Virtual Line-Shafting. July 2005 PESC Record - IEEE Annual Power Electronics Specialists Conference 2005:1339 - 1345. DOI: 10.1109/PESC. 2005.1581803

Талов В.В., Лавренко С.Б. Устройство для управления частотно-регулируемым многодвигательным электроприводом: ас. SU 82 3456931, заявл. 23.06.1982.

Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Способ управления многодвигательным электроприводом: ас. SU 90 4862417 заявл.27.06.1990.

Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Способ управления многодвигательным электроприводом: пат. 2185019 Рос. Федерация, заявл: 06.04.2001, опубл.: 10.07.2002. Бюл. № 19.

Белошабский В.В., Вейнгер А.М., Михайлов В.В. Способ управления многодвигательным электроприводом и устройство для его осуществления: пат. RU 94 94016897 заявл.06.05.1994.

Jiangbo Wang, Yue Wang, Zhaoan Wang, Jun Yang, Yunqing Pei, Qiang Dong. Comparative Study of Vector Control Schemes For Parallel-Connected Induction Motors. 2005 IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference. 16-16 June 2005. DOI: 10.1109/PESC. 2005.1581792.

Ando I., Sato М., Sazawa М., Ohishi K. High efficient parallel-connected induction motor speed control with unbalanced load condition using one inverter. IECON`03. 29th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IEEE Cat. No.03CH37468). 2-6 Nov. 2003. DOI: 10.1109/IECON.2003.1279973.

Wan H., Pan Y. A single-inverter multi-motor system based on direct torque control. U.P.B. Sci. Bull., Series C, Vol. 76, Iss. 2, January 2014.

Kawai H., Kouno Y., Matsuse K. Characteristics of speed sensorless vector control of parallel connected dual induction motor fed by a single inverter. Proceedings of the Power Conversion Conference-Osaka 2002 (Cat. No.02TH8579). 2-5 April 2002. Proceedings of the Volume: 2. DOI: 10.1109/PCC.2002.997571.

Abbasi M.A., Bin Husain A.R. Model predictive control of a dual induction motor drive fed by a single voltage source inverter. Turkish Journal of Electrical Engineering & Computer Sciences. (Turk J Elec Eng & Comp Sci (2018) 26: 1623 - 1637). DOI:10.3906/elk-1709-101.

Zoheir TIR, Malik O.P., Eltamaly Ali M. Fuzzy logic based speed control of indirect field oriented controlled Double Star Induction Motors connected in parallel to a single six-phase inverter supply. May 2016. Electric Power Systems Research 134:126-133. DOI: 10.1016/j.epsr. 2016.01.013.

Настройка преобразователя частоты для работы на несколько двигателей. https://tehprivod.su/poleznaya-infor matsiya/nastroyka-pch-dlya-raboty-na-neskolko-dvigateley.html. Дата обращения: 14.11.2019.

Подключение к одному преобразователю час-тоты двух двигателей. https: // zen.yandex.ru/media/id/ 5a81578c55876b9d63f4b972/podkliuchenie-k-odnomu-preobra zovateliu-chastoty-dvuh-dvigatelei-5c6526b4ac183600ad37d6ee. Дата обращения: 14.11.2019.

Красовский Н.Н. Теория управления движением. М.: Наука. 1968. 476 с.

Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения и вариационное исчисление. М.: Наука,1969. 424 c.

Kanmachi T., Takahashi I. Sensor-less speed control of induction motor. IEEE Industry Applications Magazine. January/Februery 1995. P. 22 - 27.

Ещин Е.К. Модель асинхронного электродвигателя в системе электроснабжения // Электротехника. 2002. № 1. C. 40 - 43.

Ещин Е.К. Энергосберегающее управление состоянием асинхронного электродвигателя // Изв. вузов. Электромеханика. 2018. Т. 61, № 3. С.31-36. DOI: 10.17213/ 0136-3360-2018-3-31-36.