Енергозберігаючі тахограми розгону (гальмування) частотно-регульованого асинхронного двигуна
/ 0
- Деталі
- Категорія: Електротехнічні комплекси та системи
- Останнє оновлення: 01 вересня 2019
- Опубліковано: 20 серпня 2019
- Перегляди: 2866
Authors:
В. О. Волков, канд. техн. наук, доцент, orcid.org/0000-0003-1262-3988, Національний технічний університет „Дніпровська політехніка“, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Знаходження для діапазону сверхномінальних швидкостей короткозамкненого частотно-регульованого асинхронного двигуна енергозберігаючих траєкторій швидкості в режимах розгону й гальмування та дослідження загальних втрат енергії зазначеного двигуна в цих режимах на прикладі верстатного й тягового приводів.
Методика. Використані методи: варіаційного числення, Рунге-Кутта, математичної інтерполяції та комп’ютерного моделювання.
Результати. Отримані аналітичні залежності для розрахунку загальних втрат енергії для частотно-регульованого асинхронного двигуна (ЧРАД) за режимів розгону й гальмування в діапазоні його сверхномінальних швидкостей. Виконана кількісна оцінка цих втрат енергії для даного двигуна в зазначеному діапазоні швидкостей стосовно до постійного й тягового навантажень для запропонованої енергозберігаючої та відомих (лінійного й параболічного виду) траєкторій швидкості. Досліджені електромеханічні та енергетичні перехідні процеси ЧРАД у діапазоні сверхномінальних швидкостей для режимів розгону й гальмування з тяговим навантаженням.
Наукова новизна. nУперше запропонована енергозберігаюча (названа „квазіоптимальною“) траєкторія зміни швидкості ЧРАД при сверхномінальних швидкостях, що дозволяє мінімізувати загальні основні втрати енергії двигуна в режимах розгону й гальмування з постійним і тяговим навантаженнями. Уперше виконана кількісна оцінка мінімально можливих загальних основних втрат енергії цього двигуна в режимах розгону й гальмування в діапазоні сверхномінальних швидкостей для запропонованої енергозберігаючої траєкторії швидкості та порівняння цих втрат з лінійною й параболічною тахограмами.
Практична значимість. Використання отриманих результатів дозволяє зменшити непродуктивні втрати енергії в режимах розгону й гальмування ЧРАД при сверхномінальних швидкостях з постійним і тяговим навантаженнями.
References.
1. Zhang, X., Yu, Y., Zhang, G., Zhang, J., Wang, B., & Xu, D. (2018). Maximum Torque Increase and Performance Optimization for Induction Motor Field-Weakening Control. IEEE ICEMS, 1268-1272.DOI: 10.23919/ICEMS.2018.8548976.
2. Harikrishnan, P., Jose, T., Kamalesh, H., & Eswara, S.R. (2017). Effect of Stator Leakage Inductance in Field Weakening Region of a Vector Controlled Induction Machine Drive for Traction Application. IEEE ITEC-India, 841-846.DOI: 10.1109/ITEC-India.2017.8356940.
3. Nguyen-Thac, K., Orlowska-Kowalska, T., & Tarchala, G. (2012). Comparative analysis of the chosen field-weakening methods for the Direct Rotor Flux Oriented Control drive system. Archives of electrical engineering, 61(4), 443-454. DOI: 10.2478/v10171-012-0038-7.
4. Su, J., Gao, R., & Husain, I. (2017). Model Predictive Control based Field-weakening Strategy for Traction EV used Induction Motor. IEEE Transactions on Industry Applications, 2295-2305.DOI: 10.1109/TIA.2017.2787994.
5. Aswathy, M. S., & Beevi, M. W. (2015). High Performance Induction Motor Drive in Field Weakening Region. IEEE ICCC, 242-247.DOI: 10.1109/ICCC.2015.7432899.
6. Ebbesen, S., Salazar, M., Elbert, Ph., Bussi, C., & Onder, C.H. (2017). Time-optimal Control Strategies for a Hybrid Electric Race Car. SIEEE Transactions on Control Systems Technology, 233-247.DOI: 10.1109/TCST.2017.2661824.
7. Haahr, J. T., Pisinger, D., & Sabbaghian, M. (2017). A dynamic programming approach for optimizing train speed profiles with speed restrictions and passage points. Transportation Research Part B, (99), 167-782. DOI: 10.1016/j.trb.2016.12.016.
8. Lu, Sh., Hillmansen, St., Ho, T. K., & Roberts, C. (2013). Single-Train Trajectory Optimization. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 14(2), 743-750.DOI: 10.1109/TITS.2012.2234118.
9. Xiao, Zh., Sun, P., Wang, Q., Zhu, Y., & Feng, X. (2018). Integrated Optimization of Speed Profiles and Power Split for a Tram with Hybrid Energy Storage Systems on a Signalized Route. Energies, (11), 1-21. DOI: 10.3390/en11030478.
10. Volkov, A. V., & Kolesnikov, A. A. (2013). Energy-saving speed control of variable frequency asynchronous engine in acceleration and deceleration regimes. Electronechnika, (5), 2-9.
Архів журналу