О НОВОМ МЕТОДЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В СИСТЕМАХ ЧАСТОТНО - РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Авторы: Герасенко М.Н., Маслов М.О., ЭМФ
Руководитель д.т.н. проф. Панкратов В.В.

Наиболее перспективной электрической машиной для промышленного использования является асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (АД). Он компактен, имеет малую массу на единицу мощности, прост и надежен в эксплуатации. Этим и обусловлено то, что АД всегда был и продолжает оставаться самым массовым из двигателей, применяемых в промышленности. Однако раньше он применялся в основном для нерегулируемых электроприводов насосов, вентиляторов и т.д., а для регулирования производительности таких механизмов применялись различные механические средства (например, заслонки в трубопроводах), что приводило к дополнительным потерям энергии. Регулируемый же привод переменного тока традиционно проигрывал по своим характеристикам приводу постоянного тока.
В начале 70-х гг. 20 века в работах Ф. Блашке был сформулирован принцип построения систем автоматического регулирования АД, ориентированных по вектору потокосцепления ротора . При этом вращающий момент двигателя определяется только "поперечной" составляющей , а магнитный поток - только "продольной" составляющей вектора токов статора. Такое управление позволяет динамические характеристики частотно-регулируемого АД в системе отсчета, строго ориентированной по вектору , сделать подобными динамическим характеристикам компенсированного двигателя постоянного тока с независимым возбуждением.
Системы электропривода, построенные по принципу векторного управления, позволяют максимально реализовать в общепромышленном электроприводе потребительские свойства АД и обеспечить низкую чувствительность динамических и статических характеристик системы к изменениям параметров и внешним воздействиям. В них легко реализовать различные законы оптимального (по энергетическим показателям) управления, также удаётся обойтись без датчиков скорости и положения.
Важно, что законы векторного управления включают в себя алгоритмы текущей идентификации неконтролируемых координат и переменных параметров двигателя по "полной" модели электромагнитных процессов АД, позволяющие получать достоверную информацию об опорном векторе потокосцепления ротора и осуществлять адаптацию всей системы электропривода к изменениям параметров, например, активных сопротивлений обмоток двигателя. Однако для корректного функционирования этих алгоритмов и обеспечения астатизма системы управления по нагрузке необходима информация об условно постоянных параметрах АД, а также о начальных приближениях оценок существенно переменных параметров, что требует предварительной идентификации указанных величин. Данной проблеме и посвящена настоящая работа.
В докладе представлены исходные положения и постановка задачи синтеза алгоритма предварительной идентификации параметров АД в системе векторного управления, приведены полученные расчетные соотношения, обсуждается блок-схема алгоритма реализации процедуры идентификации в контроллере электропривода.