Ключові слова
induction electric drive
voltage regulator
periodic load
nonlinear link поршневий компресор
асинхронний електропривод
регулятор напруги
періодичне навантаження
нелінійна ланка
Як цитувати
Анотація
Розглянуто особливості роботи замкнутих систем регульованих електроприводів одноциліндрових поршневих компресорів, обумовлені наявністю нелінійної залежності між моментом навантаження двигуна та кутовим переміщенням його ротору. Запропоновано методику синтезу регулятора амплітуди напруги живлення асинхронного двигуна такого електроприводу за фіксованого значення частоти живлення. За результатами досліджень встановлено, що ефект збільшення енергоефективності (зменшення різниці ККД для сталого та періодичного навантажень) за рахунок застосування регулятора напруги збільшується у разі зниження частоти живлення. Показано, що оптимізацію коефіцієнту передачі регулятора напруги електроприводів з нелінійною залежністю між моментом навантаження двигуна та кутовим переміщенням доцільно проводити за критерієм максимуму ККД. Бібл. 25, рис. 10, табл.1.
Посилання
Jakobsen A., Rasmussen B. Energy optimization of domestic refrigerators. International Appliance Manufacturing. 1998. Vol. 1. No 2. Pp. 105-109.
Binneberg P., Kraus E., Quack H. Reduction In Power Consumption Of Household Refrigerators By Using Variable Speed Compressors. International Refrigeration and Air Conditioning Conference, USA. 2002. Pp. 1–9. URL: https://docs.lib.purdue.edu/iracc/615 (date accessed at 15.04.2024).
Monasry J.F., Hirayama T., Aoki T., Shida S., Hatayama M., Okada M. Development of large capacity and high efficiency rotary compressor. International Compressor Engineering Conference at Purdue. USA. 2018. Pp. 1-10. URL: https://doi.org/docs.lib.purdue.edu/icec/2576 (date accessed at 15.04.2024).
Morillo A.H.V., Kurka P.R.G., Bittencourt M.L. Dynamics analysis of reciprocating compressor crankshafts. Proceedings of the 10th International Conference on Rotor Dynamics. 2019. Vol. 1. Pp. 489–501. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3- 319-99268-6_34.
Chernyi S.G., Erofeev P., Novak B., Emelianov V. Investigation of the mechanical and electromechanical starting characteristics of an asynchronous electric drive of two-piston marine compressor. Journal of Marine Science and Engineering. 2021. No 9 (2). 207. Рр. 1–11. DOI: https://doi.org/10.3390/jmse9020207.
Bibik O.V., Golovan I.V., Popovych O.M., Shurub Y.V. Efficient operating conditions of induction motors for piston compressors with frequency regulation. Tekhnichna Elektrodynamika. 2020. No 1. Pp. 33–39. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2020.01.033
Maliar А.V., Kaluzhnyi B.S., Аndreyishyn A.S. System of automatic control of bar deep pomp installation with the layer debit account. Naukovi pratsi Donetskogo natsionalnogo technichnogo universitetu. 2011. No 11 (186). Pp. 267–270. (Ukr)
Maliar А.V. Dynamics of electric drive of bar oil-extracting installation. Tekhnichna Elektrodynamika. 2007. No 2. Pp. 50–54. (Ukr)
Huang P. PD Compression: A Quasi-Static or Dynamic Process? Purdue International Compressor Engineering Conference, July 14-17, USA. 2014. Pp. 1-11. URL: http://docs.lib.purdue.edu/icec/2259 (date accessed at 15.04.2024).
Bukaros A.Yu., Romchuk N.O., Bukaros V.N. Adaptive compressor electric drive control system. Automation of technological and business processes. 2014. Vol. 6. No 4. Pр. 84–90. DOI: https://doi.org/10.15673/2312-3125. (Rus)
Popovych O.M., Golovan І.V. Complex design tools for improvement of electromechanical systems with induction motors. Tekhnichna Elektrodynamika. 2022. No 2. Pp. 52-59. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.02.052.
Xue X.D., Cheng K.W.E. An Energy-Saving Scheme of Variable Voltage Control for Three-Phase Induction Motor Drive Systems. 2006 2nd International Conference on Power Electronics Systems and Applications, Hong Kong, China, 12–14 November 2006. Pp. 241–243. DOI: https://doi.org/10.1109/PESA.2006.343106.
Eltamaly A.M., Alolah A.I., Hamouda R., Abdulghany M.Y. A novel digital implementation of AC voltage controller for speed control of induction motor. International Journal of Power and Energy Conversion. 2010. Vol. 2. No 1. Pp. 78–94. DOI: https://doi.org/10.1504/IJPEC.2010.030862.
Deur J., Koledić T., Perić N. Optimization of speed control system for electric drives with elastic coupling. Proceedings of IEEE International Conference on Control Applications. Trieste, Italy, 04–04 September 1998. Pp. 319–325. DOI: https://doi.org/10.1109/CCA.1998.728434.
Zelenov A.B., Shevchenko I.S., Morozov D.I. Synthesis of algorithms of relay-type regulation of electrical drives of mechanisms with random load. Electroinform. 2007. No 2. Pp. 9–11. (Ukr)
Shurub Y.V., Dudnyk A.O., Lavinskiy D.S. Optimization of regulators of frequency controlled induction electric drives under the stochastic loadings. Tekhnichna Elektrodynamika. 2016. No 4. Pp. 53–55. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.04.053. (Ukr)
Leonard W. Control of electric drives. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2001. 460 p.
Peresada S., Tonielli A. High-performance robust speed-flux tracking controller for induction motor. International Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2000. Vol. 14. Pp. 177–200. DOI: https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-1115(200003/05)14:2/3<177::AID-ACS579>3.0.CO;2-2.
Shurub Yu.V. Statistical optimisation of voltage regulated induction electric drives. Tekhnichna Elektrodynamika. 2014. No 5. Pp. 116–118. (Ukr)
Shurub Y.V., Popovych O.M., Golovan I.V., Bibik O.V. Substantiation of the selection of the speed controller of the single-cylinder piston compressor electric drive. Pratsi Instytutu Elektrodynamiky Natsionalnoi Akademii Nauk Ukrainy. 2023. Vyp. 65. Pp. 133–138. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2023.65.133. (Ukr)
Jakovljević B.B., Rapaić M.R., Jelicić Z.D., Šekara T.B. Optimization of fractional PID controller by maximization of the criterion that combines the integral gain and closed-loop system bandwidth. 2014 18th International Conference on System Theory, Control and Computing (ICSTCC). Sinaia, Romania, October 17-19, 2014. Pp. 64–69. DOI: https://doi.org/10.1109/ICSTCC.2014.6982392.
Åström K.J., Hägglund T. Revisiting the Ziegler-Nichols step response method for PID control. Journal of Process Control. 2004. Vol. 14. Pp. 635–650. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jprocont.2004.01.002.
Romasevych Y., Loveikin V., Dudnyk A., Loveikin Y. Optimal constrained PI-controllers tuning for real-world plants. 2020 IEEE KhPI Week on Advanced Technology (KhPIWeek), Kharkiv, Ukraine, 05–10 October 2020. Pp. 47-52. DOI: https://doi.org/10.1109/KhPIWeek51551.2020.9250108.
Popovych M.G., Kovalchuk O.V. Theory of automatic control: textbook. Кyiv: Lybid, 2007. 656 p. (Ukr)
Kuo B. Digital control systems. New York: Oxford University Press, 1995. 751 p.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2024 Array