Розробка методу оптимального налаштування частотно-керованого привода

Анотація

Асинхронні електроприводи значної кількості машин і механізмів обладнуються частотними перетворювачами (ЧП). Останні дають змогу значно підвищити регулювальні, енергетичні та динамічні властивості привода. Однак, нині не існує єдиного підходу до вирішення задачі опційних налаштувань ЧП, що викликає необхідність вироблення такого підходу з позиції оптимальності. Ця науково-прикладна задача знайшла своє вирішення у цій публікації. Метою дослідження є розробка методу оптимального налаштування привода з ЧП, який би був досить загальним та давав змогу легко відшукувати чисельні значення опційних параметрів ЧП. Досягнення поставленої мети передбачає вирішення таких завдань: провести постановку задачі оптимального налаштування ЧП, звести задачу до задачі безумовної оптимізації та надати рекомендації щодо вибору методу її розв’язання, навести приклад застосування розробленого методу для механізму підйому вантажу мостового крана. Для вирішення задачі були застосовані математичні методи моделювання асинхронних електричних машин, оптимізаційні і чисельні методи. Для реалізації оптимального налаштування ЧП розроблено методику зведення вихідної задачі до задачі мінімізації складної нелінійної цільової функції, яка пов’язує чисельні значення опцій ЧП та обраний критерій оптимальності, а також обмеження на енергетичні показники частотно-керованого пуску асинхронного двигуна. Аналіз отриманих результатів проведено за комплексом динамічних та енергетичних показників. У результаті проведених досліджень встановлено, що обмеження постановочної частини задачі виконані, а критерій оптимізації набув мінімуму. Графіки функцій підтвердили прийнятність результатів та довели застосовність розробленого методу для вирішення прикладних задач налаштування ЧП. Перспективами подальших досліджень є розширення класу механізмів, для яких виконується оптимальне налаштування ЧП, та врахування інших значимих факторів у постановочній частині подібних задач.

Ключові слова: частотно-керований привод, налаштування, оптимізація, механізм підйому вантажу