Оптимизация времен разгона и торможения позиционных частотнорегулируемых асинхронных электроприводов

Abstract

RU: Цель работы. Получение аналитических зависимостей для расчета оптимальных времен разгона и торможения частотнорегулируемого асинхронного двигателя (ЧРАД), обеспечивающих минимизацию основных электромагнитных потерь энергии (ОЭПЭ) двигателя при малых перемещениях его вала, а также – оценка влияния упомянутых оптимальных времен разгона и торможения на значение ОЭПЭ в ЧРАД при различных видах тахограмм двигателя (с линейной и параболической формами или формой гиперболического синуса). Методы исследования. Методы оптимального управления и имитационного моделирования. Полученные результаты. Получены аналитические зависимости и предложена графоаналитическая методика для расчета оптимальных времен разгона и торможения ЧРАД, обеспечивающих минимизацию ОЭПЭ двигателя при малых перемещениях его вала. Выполнена оценка влияния упомянутых оптимальных времен разгона и торможения на значение ОЭПЭ в ЧРАД при различных видах тахограмм двигателя (с линейной и параболической формами или формой гиперболического синуса). Научная новизна. Впервые получены аналитические зависимости для расчета оптимальных времен разгона и торможения при малых перемещениях ЧРАД, посредством которых обеспечивается минимизация электромагнитных потерь в двигателе. Впервые разработана графоаналитическая методика для определения указанных оптимальных времен разгона и торможения ЧРАД при отработке малых перемещений. Практическая ценность. Предложен подход к энергосбережению в позиционных частотнорегулируемых асинхронных электроприводах посредством оптимизации их времен разгона и торможения, что позволяет на практике без существенных капитальных затрат снизить потери электроэнергии в этих электроприводах. UK: Мета роботи. Отримання аналітичних залежностей для розрахунку оптимальних часів розгону і гальмування частотнорегульованого асинхронного двигуна, що забезпечують мінімізацію основних електромагнітних втрат енергії двигуна при малих переміщеннях його вала, а також – оцінка впливу згаданих оптимальних часів розгону і гальмування на значення основних електромагнітних втрат енергії в в частотнорегульованому асинхронному двигуні при різних видах тахограм двигуна (з лінійної і параболічної формами або формою гіперболічного синуса). Методи дослідження. Методи оптимального управління і імітаційного моделювання. Отримані результати. Отримано аналітичні залежності і запропонована графоаналітична методика для розрахунку оптимальних часів розгону і гальмування частотнорегульованого асинхронного двигуна, що забезпечують мінімізацію основних електромагнітних втрат енергії двигуна при малих переміщеннях його вала. Виконано оцінку впливу згаданих оптимальних часів розгону і гальмування на значення основних електромагнітних втрат енергії в частотнорегульованому асинхронному двигуні при різних видах тахограм двигуна (з лінійної і параболічної формами або формою гіперболічного синуса). Наукова новизна. Вперше отримано аналітичні залежності для розрахунку оптимальних часів розгону і гальмування при малих переміщеннях частотнорегульованого асинхронного двигуна, за допомогою яких забезпечується мінімізація електромагнітних втрат в двигуні. Вперше розроблено графоаналітична методика для визначення зазначених оптимальних часів розгону і гальмування частотнорегульованого асинхронного двигуна при відпрацюванні малих переміщень. Практична цінність. Запропоновано підхід до енергозбереження в позиційних частотнорегульованих асинхронних електроприводах за допомогою оптимізації їх часів розгону і гальмування, що дозволяє на практиці без істотних капітальних витрат знизити втрати електроенергії в цих електроприводах. EN: Purpose. Obtaining analytical dependencies for calculating the optimum speedup and speeddown times for a frequency-controlled asynchronous motor that minimize the main electromagnetic energy losses of the engine for small displacements of its shaft, and also the estimation of the influence of these optimal speedup and speeddown times on the value of the main electromagnetic energy losses in the frequency-controlled asynchronous motor various types of engine tachograms (with linear and parabolic forms or hyperbolic sine form). Methodology. Methods of optimal control and simulation modelling. Findings. Analytical dependencies are obtained and a graphoanalytical method proposed for calculating the optimum speedup and speedown times for the frequency-controlled asynchronous motor that minimizes the main electromagnetic energy losses of the motor with small displacements of its shaft. The effect of these optimal speedup and speeddown times on the value of the main electromagnetic energy losses in the frequency-controlled asynchronous motor under different types of motor tachograms (with linear and parabolic forms or the form of the hyperbolic sine) are estimated. Originality. For the first time, analytical dependencies are obtained for calculating the optimal speedup and spedddown times for small displacements of the frequency-controlled asynchronous motor, by which the electromagnetic losses in the motor is minimized. For the first time, a graphoanalytical method developed to determine these optimum speedup and speeddown times for the frequency-controlled asynchronous motor when was working out small displacements. Practical value. An approach to energy saving in positional frequency-controlled asynchronous electric drives is proposed, by optimizing their speedup and speeddown times, which allows in practice without significant capital costs to reduce power losses in these electric drives.