JOURNAL OF IQRO – ЖУРНАЛ ИҚРО – IQRO JURNALI – volume 16, issue 01, 2025
ISSN: 2181-4341, IMPACT FACTOR ( RESEARCH BIB ) – 7,245, SJIF – 5,431
ILMIY METODIK JURNAL
Арзиев Элдор Изам уғли
стр. преподаватель Наваийский Государственный Горный Технологический Университет
Найимов Маъмур Насим ўғли
студент Наваийский Государственный Горный Технологический Университет
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ В СИСТЕМЕ
“ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ - АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ” В
ПРОГРАММЫ SOMOVE
Аннотация
. В статье приведена исследование свойства системы электропривода на
основе асинхронного двигателя, а также характеристик разомкнутой системы
''Преобразователь частоты - асинхронный двигатель" (ПЧ-АД) при режимах скалярного
управления. Для решения задач регулирования скоростей и моментов в современном
электроприводе применяют два основных метода частотного управления: скалярное и
векторное. Скалярное управление обеспечивает постоянство перегрузочной способности
электропривода независимо от частоты напряжения, однако имеет место снижение
развиваемого двигателем момента при низких частотах (при f < 0,1fном). Максимальный
диапазон регулирования скорости вращения ротора при неизменном моменте
сопротивления для электроприводов со скалярным управлением достигает 1:10.
Ключевые слова.
преобразователь частоты, асинхронный двигатель, электропривод,
регулирования, перегрузочной способности, скалярный и векторное методы
регулирования.
Введение.
В настоящее время исследования, направленнные на повышение энерго- и
ресурсосбережения, оптимизацию режимов работы электромеханических установок
горных машин и механизмов, внедрение разработок энергосберегающих технологий в
производство, а также совершенствование электромехнических комплексов и разработку
схем управления регулируемым электроприводом для повышения энергоэффективности
технологических установок имеет важное значение [1,2].
На сегодняшний день проблема обеспечения энерго- и ресурсосбережения при
транспортировке горной массы, а также повышение энергоэффективности шахтных
подъёмных машин на основе регулируемого электропривода в до конца не решена и ее
решение приобретает исключительную важность.
Современные общепромышленные регулируемые асинхронные электроприводы (ЭП)
строятся с применением преобразователей частоты (ПЧ), обеспечивающих, в том числе,
высокую энергетическую эффективность.
Электропривода на базе ПЧ – АД с использование частотно-регулируемого АД
обеспечивает, высокий уровень энергосбережения. По своей структуре и получаемому при
этом эффекту энергосбережения системы ПЧ – АД могут существенно отличаться в
зависимости от того, какой принцип управления заложен в их системы управления (СУ
[3]).
JOURNAL OF IQRO – ЖУРНАЛ ИҚРО – IQRO JURNALI – volume 16, issue 01, 2025
ISSN: 2181-4341, IMPACT FACTOR ( RESEARCH BIB ) – 7,245, SJIF – 5,431
ILMIY METODIK JURNAL
Одним из основных путей повышения энергоэффективности асинхронных двигателей
является совершенствование систем управления, предназначенных для работы в составе
частотно- регулируемого электропривода.
Для решения задач регулирования скоростей и моментов в современном электроприводе
применяют два основных метода частотного управления: скалярное и векторное [3-4].
Наиболее распространенным на сегодняшний день является асинхронный электропривод
со скалярным управлением. Он применяется в составе приводов насосов, вентиляторов,
компрессоров и других механизмов, для которых важно поддерживать либо скорость
вращения вала двигателя (при этом используется датчик скорости), либо технологический
параметр (например, давление в трубопроводе, при этом используется соответствующий
датчик) [5-6].
Mетоды управления
.
Благодаря специальной структуре системы управления обеспечивается независимое и
практически безынерционное регулирование двух основных параметров – момента на
валу и скорости вращения . На рис.1. приведена схема стенда для снятия характеристик
системы преобразователь частоты – асинхронный двигатель (ПЧ-АД).
Рис. 1. Схема стенда для снятия характеристик системы преобразователь частоты –
асинхронный двигатель (ПЧ-АД)
Скалярное управление в системе ПЧ-АД сводится к изменению параметров напряжения
статора и частоты тока статора при заранее установленном законе связи между ними.
Проведены опыты по регулирования скорости двигателя по системы «ПЧ-АД».
Результаты опыта приведены в таблице 1.
0
I
II
III
IV
V
VI
U
C
, B
380
380
380
380
380
380
JOURNAL OF IQRO – ЖУРНАЛ ИҚРО – IQRO JURNALI – volume 16, issue 01, 2025
ISSN: 2181-4341, IMPACT FACTOR ( RESEARCH BIB ) – 7,245, SJIF – 5,431
ILMIY METODIK JURNAL
I
C
, A
1,2
1,2
1,2
1,1
1,1
1,1
U
Я
, B
207
219
221
196
189
185
I
Я
, A
0,15
0,41
0,48
-0,21
0,42
-0,47
n, об/мин
1505
1515
1525
1490
1480
1470
U
ВХ
пч,В
409
409
409
409
408
408
Iвх пч, А
0,45
0,35
0,30
0,60
0,68
0,70
Рвх.пч, Вт
43,05
35,5
30,75
67
74
81
Sc, ВА
1364
1364
1364
1250
1250
1250
, 1/с
157
158,5
159
156
154,8
152
Р
ЭЛ
, Вт
82,1
82,1
82,1
69
69
69
Р
Я
, Вт
0,39
1,87
2,94
0,77
2,5
3,7
Р
Я
, Вт
31
55,79
88
-41,16
75,15
-86,9
Р
В
, Вт
46,99
78,7
107,7
-25,39
54,25
-68,25
Р
С
, Вт
1139,49
158,55
200,8
54,61
33,55
11,76
АД
33%
43%
%51
48%
43%
38%
ПЧ
-
АД
75%
78%
81%
76%
71%
69%
cos( )
АД
0,10
0,12
0,16
0,04
0,027
0,01
cos(
)
ПЧ
-
АД
0,08
0,06
0,09
0,091
0,097
0,098
М
В
, Н
М
0,29
0,45
0,67
-0,16
0,35
-0,45
Основной принцип скалярного управления – изменение частоты и амплитуды питающего
напряжения выражается формулой
U
fn = const,
где n≥ 1.
В кафедры «Автоматизация и управления» Навоийского горно-технологического
университета проведены исследование по регулирования скорости двигателя в системе
“Преобразователь частоты - асинхронный двигатель” в программы Somove.
Получены зависимости частоты тока и момента на валу двигателя от времени при
скалярном управление (рис.2).
JOURNAL OF IQRO – ЖУРНАЛ ИҚРО – IQRO JURNALI – volume 16, issue 01, 2025
ISSN: 2181-4341, IMPACT FACTOR ( RESEARCH BIB ) – 7,245, SJIF – 5,431
ILMIY METODIK JURNAL
Рис. 2. Зависимости напряжения, частоты тока и момента на валу двигателя от
времени при скалярном управлении: 1 – момент
М; 2 – ток I; 3 – частота f; 4 – напряжение U
Скалярное
управление
обеспечивает
постоянство
перегрузочной
способности
электропривода независимо от частоты напряжения, однако имеет место снижение
развиваемого двигателем момента при низких частотах (при f < 0,1fном). Максимальный
диапазон регулирования скорости вращения ротора при неизменном моменте
сопротивления для электроприводов со скалярным управлением достигает 1:10 .
Заключение
Скалярный метод регулирования частоты вращения асинхронным двигателем с датчиком
скорости позволяет снизить рабочую частоту электропривода до 2 Гц и обеспечить
наилучшие показатели системы «электродвигатель статический преобразователь частоты»
во всем частотном диапазоне. Перегрузочная способность электропривода сохраняется во
всем диапазоне частот, в том числе и в момент пуска двигателя. Данная скалярная система
управления может быть применена в горной промышленности для электропривода
транспортеров, подъемных механизмов и др .
Список использованных источников
1. Эшмуродов З.О. Арзиев Э.И. Способы управления асинхронным двигателем с
фазным ротором горных машин. Вестник ТашГТУ 2018 №4 стр 206-210
2. Эшмуродов З. О., Исмоилов М. Т., Арзиев Э. И. Расчет нагрузок на роликоопоры
ленточного конвейера на ЭВМ //International Journal of Advanced Technology and Natural
Sciences. – 2022. – Т. 3. – №. 2. – С. 9-14.
3. Izam o’g’li A. E., Bakoyevich M. G. Simulation of permanent magnet synchronous motor
field oriented vector control system //Web of Scientist: International Scientific Research Journal.
– 2021. – Т. 2. – №. 06. – С. 185-190.
JOURNAL OF IQRO – ЖУРНАЛ ИҚРО – IQRO JURNALI – volume 16, issue 01, 2025
ISSN: 2181-4341, IMPACT FACTOR ( RESEARCH BIB ) – 7,245, SJIF – 5,431
ILMIY METODIK JURNAL
4. Bobojanov M.К., Eshmurodov Z.O., Ismoilov M.T., Arziev E.I., Togaeva G.Z. Study of the
efficiency of conveyors of mining transport systems of mining complexes // E3S Web Conf.
Volume 177, 2020 XVIII Scientific Forum «Ural Mining Decade» (UMD 2020) 08 July 2020
E3S Web of Conferences 177, 03023 (2020) https://doi.org/10.1051/e3sconf/202017703023.
5. Eshmurodov Z., Holboiv F. Modernization of Control Systems of Electric Drives of Mine
Lifting Machines // E3S Web of ConferencesVolume 41, 26 June 2018. ‒ Article number 03006.
‒ 3rd International Innovative Mining Symposium, IIMS 2018. ‒ T.F.Gorbachev Kuzbass State
Technical University. ‒ 3 October 2018. through 5 October 2018; Code 137557 (Scopus Base).
6. Эшмуродов З.О., Холбоев Г.О., Арзиев Э.И., Исмоилов М.Т., Орипова У.З. Системы
управления электроприводов шахтных подъемных машин // Сборник научных трудов 15-й
Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и
энергетики. ‒ Том 1. Социально-экономические и экологические проблемы горной
промышленности, строительства и энергетики. ‒ Минск - Тула - Донецк, 29-30 октября
2019 г. ‒ С. 292.
Эшмуродов З.О. Модернизация систем управления электроприводов шахтных подъемных
машин // Материалы VII-Международной научно-технической конференции на тему:
«Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений». ‒
Екатеринбург, 10-11 апреля 2018 г. ‒ С. 107-111.
