ПУСКОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМОМ АСИНХРОННОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПРИ ОПТИМАЛЬНОМ УПРАВЛЕНИИ
Браславский И.Я., Костылев А.В., Степанюк Д.П.
"ЭЛЕКТРОТЕХНИКА №11/07" с. 49-51

В настоящее время асинхронный электропривод является наиболее распространённым типом привода. Поэтому вопросы его энергетической эффективности очень актуальны для теории и практики современных электромеханических систем.
        Оптимальные законы управления асинхронной машиной в статических режимах достаточно хорошо изучены в отличие от динамических режимов из-за их сложности и возможности использования различных критериев. Тем не менее, вопросы исследования динамических режимов и их энергетики требуют решения для большого класса механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме работы, с переменными нагрузками и моментами инерции.
        Задачи оптимизации управления пусковыми режимами АД рассмотрены и решены в [1] при изменении скорости системы за заданное время. При этом на вид пусковой тахограммы ограничения практически не накладывались. В настоящее время большинство приводов пускаются с применением различных задатчиков интенсивности, вид которых определяется технологическими требованиями. Следовательно, это обстоятельство должно быть учтено при постановке задач оптимизации.

В статье изложены постановка задачи оптимизации динамических режимов, метод решения, применение метода для управления пуском АД.

Были получены следующие результаты. График оптимальной формы потокосцепленпя ротора представлен на рис.2, переходный процесс по моменту и скорости на рис.3. Видно, что разгон двигателя начинается с потока большего, чем номинальное, это соответствует ряду исследований, направленных на поиск оптимального постоянного потока при пуске. После начала разгона поток продолжает увеличиваться, компенсируя большую моментную составляющую тока статора.Анализ показывает, что данная методика обеспечивает снижение потерь при разгоне до 30-40% по сравнению с существующими способами организации пуска: предварительное намагничивание до номинального потока и разгон двигателя с этим значением потока. Для сравнения на рис.4 показаны графики изменения потерь для двух указанных случаев. При этом время процесса во втором случае больше, поскольку перед разгоном для нарастания потока до номинального значения без форсировок выдерживалась пауза, равная пяти постоянным времени роторной цепи. В данном примере после окончания разгона поток скачком выставляется равным номинальному значению. И хотя в [1] указано, что выигрыш при размагничивании машины менее существенен, очевидно, существует оптимальная траектория снижения потока до значения, соответствующего установившемуся режиму работы двигателя. При необходимости её также можно найти, используя предлагаемый метод оптимизации.

Выводы
        1. Сформулирована в общем виде задача экстремального управления двигателем в динамических режимах с учётом требований, вытекающих из рассмотрения технологической задачи.
        2. Для решения задачи оптимизации предложен метод генетических алгоритмов, являющийся достаточно гибким инструментом для решения задач подобного типа.
        3. Рассмотрен пример применения данного метода для процесса пуска частотно-регулируемого АД при разгоне от задатчика интенсивности с постоянным темпом разгона.
        4. При оптимальном управлении двигателем в процессе пуска обеспечивается снижение потерь на Ш 40% по сравнению с пуском при номинальном потокосценлепин ротора

Список литературы

        I. Кривицкий М.Я. Оптимизация по нагреву динамических режимов асинхронных частотно-регулируемых электроприводов. Дис. канд.техн.наук. Свердловск. УПИ, 1973.
        2. Поляков В.Н., Шрейнер Р.Т. Обобщение задач оптимизации установившихся режимов электрических двигателей // Электротехника. 2005. №9. С 18-22.
        3. Костылёв А.В., Степанюк Д.П. о снижении энергопотреблении при реализации управляемого пуска в системах ТПН-АД // Электротехника 2004 №9. С 57-61.
        4. Вороновский Г.К., Махотило К.В., Петрашев С.Н., Сергеев С.А. Генетические алгоритмы, искусственные нейронные сети и проблемы виртуальной реальности. Харьков: ОСНОВА. 1997.