| Περιγραφή: |
Воронин Сергей Григорьевич, д-р техн. наук, проф., старший научный сотрудник Управления научной инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; voroninsg@susu.ru. Клиначев Николай Васильевич, канд. техн. наук, доц., преподаватель кафедры летательных аппаратов, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; klinachevnv@susu.ru. Кулёва Надежда Юрьевна, младший научный сотрудник Управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; kulevani@susu.ru. Чернышев Алексей Дмитриевич, инженер-исследователь Управления научной и инновационной деятельности, Южно-Уральский государственный университет, Челябинск, Россия; chernishevad@susu.ru. Sergey G. Voronin, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Senior Researcher of the Department of Scientific Innovation, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; voroninsg@susu.ru. Nikolay V. Klinachev, Cand. Sci. (Eng.), Ass. Prof., Lecturer of the Department of Aircraft, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; klinachevnv@susu.ru. Nadezhda Yu. Kuleva, Junior Researcher of the Department of Scientific Innovation, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; kulevani@susu.ru. Alexey D. Chernyshev, Research Engineer of the Department of Scientific Innovation, South Ural State University, Chelyabinsk, Russia; chernishevad@susu.ru. Статья поступила в редакцию 21.04.2022; В статье рассматривается возможность реализации фазового векторного управления (ФВУ) синхронным двигателем с постоянными магнитами в режиме ВД. Рассмотрены характеристики ФВУ при трёх способах дискретной коммутации трёхфазной обмотки: шеститактная 120- и 180-градусная и двенадцатитактная – 150-градусная. Проводится сравнительная оценка эффективности ФВУ с точки зрения расширения диапазона реализуемых механических координат и по энергетическим показателям как при различных способах дискретной коммутации, так и по отношению к синусоидальному питанию. Показано, что по энергетическим показателям наиболее выигрышным оказывается 120-градусная коммутация. Однако при ней значения максимально достижимых скоростей и моментов слабо зависят от угла коммутации , поэтому рекомендуется работа при постоянном = 0, соответствующим значению КПД, близкому к максимальному в широком диапазоне скоростей. При 180-градусной коммутации ФВУ позволяет регулировать как максимальную скорость, так и максимальный момент. Однако при небольших значениях относительной индуктивности обмотки, под которой понимается отношение индуктивного сопротивления к активному, такой способ регулирования неэффективен из-за низкого КПД и уступает по этому показателю как 120-градусной коммутации, так и случаю синусоидального питания. По мере увеличения относительной индуктивности разница между случаем синусоидального питания и 180-градусной коммутацией уменьшается. Применение 150-градусной коммутации позволяет, с одной стороны, повысить КПД, сохраняя возможность регулирования координат, с другой стороны, уменьшает пульсации момента двигателя, расширяя возможную область применения привода. The article considers the possibility of implementing phase vector control (FVU) of a synchronous motor with permanent magnets in the thyratron motor mode. The characteristics of the FVU with three methods of discrete commutation of the three-phase winding are considered: six-stroke 120- and 180-degree and twelve-stroke 150-degree. A comparative assessment of the efficiency of the PVF is carried out in terms of expanding the range of implemented mechanical coordinates and energy indicators, both with different methods of discrete switching and with respect to sinusoidal power supply. It is shown that 120-degree switching is the most advantageous in terms of energy indicators. However, with it, the values of the maximum achievable speeds and moments weakly depend on the angle of commutation θ, therefore, operation is recommended at a constant θ = 0, corresponding to the efficiency value close to the maximum in a wide range of speeds. With 180-degree commutation, the FVU allows you to adjust both the maximum speed and the maximum torque. However, with small values of the relative inductance of the winding, which refers to the ratio of inductive resistance to active, this method of regulation is ineffective due to low efficiency and is inferior in this indicator to both 120-degree commutation and the case of sinusoidal power supply. As the relative inductance increases, the difference between the case of sinusoidal power supply and 180-degree switching decreases. The use of 150-degree commutation allows, on the one hand, to increase efficiency while maintaining the ability to adjust coordinates, on the other hand, reduces the pulsation of the motor torque, expanding the possible scope of the drive. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-29-20124, https://rscf.ru/project/22-29-20124/. The research was carried out at the expense of a grant from the Russian Science Foundation, https://rscf.ru/project/22-29-20124/. |