Об абсолютном скольжении асинхронного двигателя

Е.К. Ещин

doi:10.17213/0136-3360-2022-1-63-68

Авторы

Е.К. Ещин Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-1-63-68

Ключевые слова:

асинхронный электродвигатель, управление состоянием электродвигателя, электромагнитный момент, частотное управление электродвигателем, абсолютное скольжение

Аннотация

Рассмотрена возможность оптимального частотного управления асинхронным электродвигателем путем формирования относительного значения частоты питающего напряжения как суммы относительной частоты вращения ротора двигателя и его абсолютного скольжения. При этом аналитическая форма записи абсолютного скольжения получена как решение задачи оптимального синтеза системы управления электродвигателем с целью минимизации целевого интегрального функционала качества, заданного в общем виде. Выявлено, что абсолютное скольжение может быть представлена в виде алгебраической суммы его слагаемых. Рассмотрен конкретный пример минимизации квадратичного функционала качества с индикатрисой в виде квадрата разности требуемого и текущего значений электромагнитного моментов электродвигателя. Показано, что абсолютное скольжение представлено суммой двух слагаемых, условно названных статической и динамической составляющими. Приведены расчеты, показывающие влияние каждой составляющей на качество управления. Делаются выводы о целесообразности учета динамической составляющей в зависимости от режима работы электродвигателя.

Биография автора

Е.К. Ещин, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

д-р техн. наук, профессор, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

Библиографические ссылки

Доливо-Добровольский М.О. Избранные труды (о трехфазном токе). М.-Л.: Гос. энергетическое изд-во, 1948. 214 с.

Костенко М.П. Работа многофазного асинхронного двигателя при переменном числе периодов // Электричество. 1925. № 2. С. 87 - 95.

Булгаков А.А. Частотное управление асинхронными двигателями. М.: Энергоиздат, 1982. 216 с.

Шубенко В.А., Шрейнер Р.Т., Мищенко В.А. Частотно-управляемый асинхронный электропривод с оптимальным регулированием абсолютного скольжения // Изв. вузов. Электромеханика. 1970. № 6. С. 677 - 681.

Хабаров А.И. Асинхронный частотно-регулируемый электропривод с системой управления переменной структуры: дис. … канд. техн. наук: 05.09.03. Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина. Екатеринбург, 2020. 159 с.

Kerkman, Russel J., Rowan, Timothy M. Slip control based on sensing voltage fed to an induction motor // Canadian Intellectual Property Office. Brevet-Patent. Int.Cl.5 H02P 7/635. 2001/02/13.

Cacciato M., Consoli A. Efficiency optimization techniques via constant optimal slip control of induction motor drives // International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 2006. SPEEDAM 2006. DOI:10.1109/SPEEDAM.2006.1649740.

Ковач К., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 744 c.

Оптимизация пусковых процессов в асинхронном частотном электроприводе со скалярной САР / И.Я. Браславский, А.В. Костылев, Д.В. Цибанов, А.И. Хабаров // Вестник Южно-Уральского гос. ун-та. Энергетика. Т. 13. № 2 (2013). С. 69 - 74.

Harley R.G. Evaluation of Various Slip Estimation Techniques for an Induction Machine Operating Under Field-Oriented Control Conditions / Harley R.G., Gregory Diana // IEEE Transactions on Industry Applications · December 1992. P.1367-1375. DOI: 10.1109/28.175290.

CAO Yu-quan. Slip of Induction Motor with Frequency Speed Control / CAO Yu-quan, YAN Li-mei, LI Meng-da, YAN Wei-zhong // Journal of Southwest Jiaotong University, Vol. 41, No. 1, Feb. 2006.

Maciej Orman. Parameter identification and slip estimation of induction machine /Maciej Orman, Michal Orkisz, Cajetan T. Pinto // Mechanical Systems and Signal Processing, 25 (2011) p.1408-1416. DOI: 10.1016/j.YMSSP.2010.11.004.

Исследование неравномерности нагружения двухдвигательного частотно-регулируемого электропривода скребкового конвейера / Д.М. Шпрехер, Г.И. Бабокин, Е.Б. Колесников, Д.С. Овсянников // Изв. вузов. Электромеханика. 2021. Т. 64. № 4-5. С. 37 - 45. DOI:10.17213/0136-3360-2021-4-5-37-45.

Ещин Е.К. Формирование тахограммы подъемной машины средствами асинхронного электропривода // Горное оборудование и электромеханика. 2021. № 5 (157). С. 57 - 62. DOI: 10.26730/1816-4528-2021-5-57-62

Ещин Е.К. О взаимности задач управления состоянием асинхронного электродвигателя // Вестник Кузбасского гос. техн. ун-та. 2014. № 1. С. 107 - 110.