Науковий вісник НГУ

Енергоефективне прогнозне керування у векторно-керованому асинхронному електроприводі

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2020

Останнє оновлення: 01 січня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1605

Authors:

Г. Г. Дяченко, orcid.org/0000-0001-9105-1951, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Г. Шуллерус, orcid.org/0000-0001-9740-9213, Ройтлінгенський університет, м. Ройтлінген, Німеччина, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. Домінік, orcid.org/0000-0001-6872-1814, Ройтлінгенський університет, м. Ройтлінген, Німеччина, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

О. О. Азюковський, orcid.org/0000-0003-1901-4333, Національний технічний університет «Дніпровська політехніка», м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020, (6): 061 - 067

https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/061

Abstract:

Мета. Підвищити енергоефективність векторно-керованого асинхронного електропривода під час перехідних процесів, коли змінюються умови навантаження, ураховуючи ефект насичення магнітної індукції.

Методика. Задача оптимального керування визначається як мінімізація інтегралу втрат енергії. Алгоритм, що застосовується у цій роботі, використовує Matlab/Simulink, інтерфейс реального часу dSPACE та мову C. Обробка програм у режимі реального часу виконується в експериментальному програмному забезпеченні ControlDesk.

Результати. Розроблена дискретна модель з інтегрованою схемою на базі методу прогнозування, де оптимізація проводиться в режимі онлайн на кожному етапі вибірки. Оптимальна траєкторія струму намагнічування визначається таким чином, що втрати мінімізуються в широкому робочому діапазоні. Додатково надається порівняння результатів вимірювань зі звичайними методами, що підтверджує переваги та ефективність схеми управління.

Наукова новизна. Для вирішення заданої задачі використовується інформаційний вектор про поточний стан координат електромеханічної системи для формування керуючого впливу в динамічному режимі роботи. Уперше процес формування елементів керування враховує поточний стан і бажаний майбутній стан системи в області реального часу.

Практична значимість. Прогнозний ітеративний підхід для оптимального рівня потоку асинхронної машини важливий для створення необхідного електромагнітного крутного моменту та одночасного зменшення потужності втрат.

Ключові слова: прогнозне керування, енергоефективність, динамічний режим, реальний час

References.

1. Beshta, A., Beshta, A., Balakhontsev, A., & Khudolii, S. (2019). Performances of asynchronous motor within variable frequency drive with additional power source plugged via combined converter. 2019 IEEE 6 ^th International Conference on Energy Smart Systems (ESS), (pp. 156-160). Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.1109/ESS.2019.8764192.

2. Koriashkina, L. S., Deryugin, O. V., Fedoriachenko, S. O., Cheberiachko, S. I., & Vesela, M. A. (2019). On determining productive capacity of EV traction battery repair area. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 113-121. https://doi.org/10.29202/nvngu/2019-5/17.

3. Beshta, O. S., Fedoreiko, V. S., Balakhontsev, O. V., & Khudolii, S. S. (2013). Dependence of electric drive’s thermal state on its operation mode. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (6), 67-72.

4. Hannan, M. A., Ali, J. A., Mohamed, A., & Hussain, A. (2018). Optimization techniques to enhance the performance of induction motor drives: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 81, 1611-1626. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.240.

5. Diachenko, G., & Schullerus, G. (2015). Simple dynamic energy efficient field oriented control in induction motors. Proceedings of the 18 ^th International Symposium on Power Electronics EE2015, (pp. 1-5). Novi Sad, Serbia. Retrieved from https://elprivod.nmu.org.ua/ua/articles/Дяченко_Session8-03615.pdf.

6. Diachenko, G., Aziukovskyi, O., Rogoza, M., & Yakimets, S. (2019). Optimal field-oriented control of an induction motor for loss minimization in dynamic operation. 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), (pp. 94-97). Kremenchuk, Ukraine. https://doi.org/10.1109/MEES.2019.8896455.

7. Stumper, J., Dötlinger, A., & Kennel, R. (2013). Loss minimization of induction machines in dynamic operation. IEEE Transactions on Energy Conversion, 28(3), 726-735. https://doi.org/10.1109/TEC.2013.2262048.

8. Borisevich, A., & Schullerus, G. (2016). Energy efficient control of an induction machine under torque step changes. IEEE Transactions on Energy Conversion, 31(4), 1295-1303. https://doi.org/10.1109/TEC.2016.2561307.

9. Abdelati, R., & Mimouni, M. F. (2019). Optimal control strategy of an induction motor for loss minimization using Pontryaguin principle. European Journal of Control, 49, 94-106. https://doi.org/10.1016/j.ejcon.2019.02.004.

10. Käpernick, B., & Graichen, K. (2014). The gradient based nonlinear model predictive control software GRAMPC. 2014 European Control Conference (ECC), (pp. 1170-1175). Strasbourg, France. https://doi.org/10.1109/ecc.2014.6862353.

11. Diachenko, G. (2020). Rotor flux controller for induction machines considering main inductance saturation. Problems of the regional energetics, 3(47), 10-19. https://doi.org/10.5281/zenodo.4018933.

12. Dominic, A., Schullerus, G., & Winter, M. (2019). Optimal flux and current trajectories for efficient operation of induction machines. 2019 20 ^th International Symposium on Power Electronics (Ee), (pp. 1-6). Novi Sad, Serbia. https://doi.org/10.1109/PEE.2019.8923512.

• < Попередня
• Наступна >