DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2017.46.042

УДК 62-52 : 621.313.33

ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ ЗАДАЧІ МАКСИМІЗАЦІЇ МОМЕНТУ ВЕКТОРНО-КЕРОВАНИХ АСИНХРОННИХ ДВИГУНІВ У РЕЖИМІ ОСЛАБЛЕННЯ ПОЛЯ

Б.І. Приймак, канд. техн. наук
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. І. Сікорського",
пр. Перемоги, 37, Київ, 03056, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду

Досліджено особливості максимізації моменту векторно-керованих асинхронних двигунів за ослаблення поля. Отримано аналітичний вираз для межової швидкості ротора, з якої слід починати зниження потоку. Встановлено, що межові швидкості, які виокремлюють зони оптимізації моменту з різними умовами визначення екстремуму, суттєво залежать від максимального струму статора. Якщо обмеження струму статора перевищує критичне значення, то зона оптимізації B, де обмежуються водночас напруга та струм, зникає, а залишаються зони A та С, де обмежуються лише струм та напруга відповідно. У цьому разі перестає зростати показник відносного приросту моменту двигуна, який визначає ступінь поліпшення властивостей привода внаслідок максимізації моменту. Для обчислень використано дані двох двигунів, потужності яких відрізняються у двадцять разів. Бібл. 10, рис. 6, табл. 1.
Ключові слова: асинхронний двигун, векторне керування, ослаблення поля, оптимізація, межова швидкість.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАДАЧИ МАКСИМИЗАЦИИ МОМЕНТА ВЕКТОРНО-УПРАВЛЯЕМЫХ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В РЕЖИМЕ ОСЛАБЛЕНИЯ ПОЛЯ

Б.И. Прыймак, канд. техн. наук
Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. И. Сикорского",
пр. Победы, 37, Киев, 03056, Украина

Исследованы особенности максимизации момента векторно-управляемых асинхронных двигателей при ослаблении поля. Получено аналитическое выражение для граничной скорости ротора, с которой следует начинать снижение потока. Установлено, что граничные скорости, которые разделяют зоны оптимизации момента с различными условиями определения экстремума, существенно зависят от максимального тока статора. Если ограничение тока статора превышает критическое значение, то зона оптимизации B, где ограничиваются одновременно напряжение и ток, исчезает, а остаются зоны A и С, где ограничиваются только ток и напряжение соответственно. В этом случае перестает расти показатель относительного прироста момента двигателя, который определяет степень улучшения свойств привода за счет максимизации момента. Для вычислений использованы данные двух двигателей, мощности которых отличаются в двадцать раз. Библ. 10, рис. 6, табл. 1.
Ключевые слова: асинхронный двигатель, векторное управление, ослабление поля, оптимизация, граничная скорость.

1. Приймак Б.І. Властивості асинхронного електроприводу з максимізацією моменту у зоні високих швидкостей ротора. Вісник Нац. техн. ун-ту Харківський політехн. ін-т. 2015. С. 142–146.
2. Приймак Б.І. Математичні моделі асинхронної машини з врахуванням втрат у залізі. Праці Ін-ту електродинаміки НАН України. 2005. № 3 (12). С. 60–66.
3. Bodson M., Chiasson J.N., Novotnak R.T. A systematic approach to selecting flux references for torque maximization in induction motors. IEEE Trans. on Control Sys. Technol. Vol. 3, No.4, Dec. 1995. P. 388–397.
4. Casadei D., Mengoni M., Serra G., Tani A., Zarri L. A control scheme with energy saving and DC-link overvoltage rejection for induction motor drives of electric vehicles. IEEE Trans. Ind. Applicat. 2010. Vol. 46, No 4. P. 1436–1446. DOI: https://doi.org/10.1109/TIA.2010.2049627
5. Harnefors L., Pietilainen K., Gertmar L. Torque-maximizing field-weakening control: design, analysis, and parameter selection. IEEE Trans. Ind. Electron. Vol. 48, No.1, Feb. 2001. P. 161–168. DOI: https://doi.org/10.1109/41.904576
6. Lim S., Nam K. Loss-minimizing control scheme for induction motors. Proc. Inst. Elect. Eng. 2004. Vol. 151, No. 4. P. 385–397.
7. Man K.F., Tang K.S., Kwon S. Genetic algorithms: concepts and applications. IEEE Trans. Ind. Elec. 1996. Vol. 43, No. 5. P. 519–534. DOI: https://doi.org/10.1109/41.538609
8. Mengoni M., Zarri L., Tani A., Serra G., Casadei D. A comparison of four robust control schemes for field-weaken¬ing operation of induction motors. IEEE Trans. Power Elec. 2012. Vol. 27, No. 1. P. 307–320. DOI:  https://doi.org/10.1109/TPEL.2011.2156810
9. Novotny D.W., Lipo T.A. Vector control and dynamics of AC drives, Oxford: Clarendon Press, 1996. 456 p.
10. Wieser R.S. Optimal rotor flux regulation for fast accelerating induction machines in the field weakening region. Proc. IEEE Ind. Applicat. Soc. Annu. Meeting IAS. 1997. Vol. 1. P. 401–409. DOI: https://doi.org/10.1109/IAS.1997.643055