Ковбаса С.М. Розвиток теорії бездавачевого векторного керування електромеханічними системами з асинхронними двигунами
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Київ, 2020.
У дисертаційній роботі вирішується важлива науково-прикладна проблема створення нових методів бездавачевого векторного керування електромеханічними системами на основі асинхронних двигунів, які дозволяють забезпечити рівень статичних та динамічних характеристик, наближений до існуючих в системах векторного керування з вимірюванням кутової швидкості.
Розроблено нову концепцію та метод синтезу прямого векторного керування координатами асинхронних двигунів без вимірювання механічних координат, які є теоретичним підґрунтям для вирішення задач асимптотичного відпрацювання кутової швидкості (моменту) та модуля вектора потокозчеплення ротора при одночасному асимптотичному полеорієнтуванні.
Ключові слова: бездавачеве векторне керування, асинхронний двигун, спостерігач кутової швидкості, електромеханічна система.
Kovbasa S. M. Development of the theory of sensorless vector control of electromechanical systems with induction motors. – Manuscript.
Thesis for a Doctor of Sciences degree of electrical engineering of speciality
05.09.03 – electrotechnical complexes and systems. – National technical university ofUkraine “Igor Sikorsky Kyiv polytechnic institute”, Kyiv, 2020.
In the dissertation developed a new solution of an important scientific and applied problem of creating new methods of sensorless vector control for electromechanical systems with induction motors (IM), which allow to provide the same with the sensored systems level of control performances.
Based on the second Lyapunov method, the quasi-vector speed control algorithm is synthesized. Developed algorithm guarantees the asymptotic regulation of the rotor speed and the stator flux vector, as well as achieving of the asymptotic stator flux orientation under no-load operation condition. In the loaded state, the system remains locally stable in the stability region, which is defined by the values of the IM parameters. The structure of the developed quasi-vector control algorithm provide possibility to form the improved static characteristics and to force the excitation of the IM during fully open control. For the systems with higher requirements for dynamic performances, a modified quasi-vector control is developed.
A new concept of sensorless direct field oriented vector control of induction motor is developed. Developed concept form a theoretical background for the development of control algorithm synthesis methods. The main concept idea consist in the following: due to the nonlinear controller action, system’s errors dynamics is formed as the decomposition of the original electromechanical object structure into three interconnected subsystems, whose stability and robustness properties provide for the composite system properties of the local exponential stability.
Keywords: sensorless vector control, induction motor, speed observer, electromechanical system.
