Порівняння способів цифрової обробки сигналів інкрементального енкодера для систем векторного керування моментом-потокозчепленням асинхронних двигунів

Анотація

В роботі представлено результати дослідження ефективності різних способів практичної реалізації рівняння динаміки
кутового положення синхронної системи координат векторно-керованого асинхронного електроприводу із врахуванням
дискретного характеру сигналу кутової швидкості, отриманого з використанням інкрементального енкодера. Дослідження
виконано методом математичного моделювання для системи прямого векторного керування моментом, яка, за наявності
ідеального сигналу про кутову швидкість ротора, забезпечує пряме асимптотичне полеорієнтування, асимптотичне
відпрацювання заданих траєкторій моменту та модуля вектора потокозчеплення ротора, а також асимптотичну розв’язку
процесів керування моментом та потоком. Параметри асинхронного двигуна та енкодера, які використовуються в
дослідженні, відповідають параметрам, що існують в тягових електромеханічних системах тролейбусів. Показано, що
дискретний характер сигналу кутової швидкості, який має місце в системах векторного керування координатами
асинхронних двигунів, вносить похибки полеорієнтування, а також призводить до виникнення пульсацій струму і моменту,
які в реальній системі підвищують акустичний шум та можуть викликати механічні вібрації і резонансні явища. Виконано
аналіз можливих шляхів зменшення впливу дискретності сигналу кутової швидкості на процеси керування, та
запропоновано метод практичної реалізації рівняння динаміки кутового положення синхронної системи координат, який
дозволяє забезпечити умови якісного полеорієнтування та, за рахунок застосування додаткового фільтра сигналу кутової
швидкості, зменшити рівень пульсацій струму і моменту до нехтувано малих значень без впливу на процеси
полеорієнтування. Запропоноване рішення може використовуватися при створенні високодинамічних систем векторного
керування моментом асинхронних двигунів з використанням інкрементальних енкодерів, в тому числі для електричного
транспорту