Вестник МГТУ, 2023, Т. 26, № 4.

Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 4. С. 449-456. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-449-456 УДК 621.3.078 Система векторного управления автономным электроприводом Т. Э. Муртазин*, А. А. Шевченко, В. Г. Титов Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева, г. Нижний Новгород, Россия; e-mail : tm.murtazin@yandex.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0001-9451-5803 Информация о статье Реферат Изучение и разработка автономных систем электропривода являются актуальными, поскольку такие системы широко распространены, особенно в отраслях морского и речного флота. Предложена имитационная модель автономного частотно­ регулируемого синхронного электропривода с векторным управлением и контуром активной мощности электродвигателя. Приведены результаты моделирования. Совершенствование системы управления направлено на увеличение экономичности, эффективности и надежности автономных электроприводов. Реализация контура активной мощности позволяет эффективно ограничивать потребляемую из генератора мощность, защищая от ее бросков, приводящих к останову дизель-генераторной установки. Регулирование активной мощности на валу более целесообразно для гребных электродвигателей по сравнению с регулированием скорости вращения вала. Создание единой системы управления автономным электроприводом позволяет учитывать взаимное влияние параметров электродвигателя и дизель-генераторной установки, в том числе для более эффективного регулирования напряжения и частоты установки с целью поддержания качества производимой электроэнергии на допустимом уровне. Объединение в единую систему позволит в дальнейшем интегрировать нейронные сети в качестве адаптивных нейросетевых регуляторов и систем- ассистентов. Современное программное обеспечение имитационного моделирования позволяет на этапе проектирования оценивать качество переходных процессов токов, скорости и момента электродвигателя, а также качество энергетических параметров системы электроснабжения. Полученные результаты дают возможность сформировать требования к синхронным машинам, к полупроводниковым элементам силовой части и преобразователям. Результаты моделирования подтверждают правильность настройки контуров регулирования и позволяют говорить о пригодности разработанной модели для инженерных расчетов. Муртазин Т. Э. и др. Система векторного управления автономным электроприводом. Вестник МГТУ. 2023. Т. 26, № 4. С. 449-456. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26- 4-449-456. Поступила в редакцию 01.09.2023; получена после доработки 21.09.2023; принята к публикации 22.09.2023 Ключевые слова: векторное управление, имитационное моделирование, синхронный электропривод, система автономного электроснабжения, частотное регулирование Для цитирования Article info Received 01.09.2023; received in revised form 21.09.2023; accepted 22.09.2023 Key words: vector control, simulation modeling. synchronous electric drive, autonomous power supply system, frequency control For citation Vector control system for autonomous electric drive Timur E. Murtazin*, Artem A. Shevchenko, Vladimir G. Titov Nizhny Novgorod State Technical University n. a. R. E. Alekseev, Nizhniy Novgorod, Russia; e-mail : tm.murtazin@yandex.ru, O RCID : https://orcid.org/0000-0001-9451-5803 Abstract The study and development of autonomous electric drive systems are relevant, since currently such systems are widespread especially in the marine and river fleet industries. A simulation model of an autonomous frequency-controlled synchronous electric drive with vector control and active power circuit of an electric motor has been proposed. Simulation results have been presented. The improvement of the control system is aimed at increasing the efficiency and reliability of autonomous electric drives. The implementation of the active power circuit allows one to effectively limit the power consumed from the generator, protecting it from surges that lead to the shutdown of the diesel generator set. The regulation of the active power on the shaft is more appropriate for electric propeller drives than the regulation of the shaft rotation speed. The creation of a unified control system for an autonomous electric drive makes it possible to take into account the mutual influence of parameters of the diesel generator set and the electric motor, including more efficient regulation of the voltage and frequency of the generator in order to maintain the quality of electricity produced at an acceptable level. The integration into a single system will further integrate neural networks as adaptive neural network regulators and Virtual Assistant systems. Modern simulation software makes it possible at the design stage to evaluate the quality of transient processes of currents, speed and torque of the electric motor, as well as the quality of energy parameters of the power supply system. Based on the results obtained, it is possible to form requirements for synchronous machines, for semiconductor elements of the power part and converters. The simulation results confirm the correctness of the adjustment of the control circuits and allow us to talk about the suitability of the developed model for engineering calculations. Murtazin, T. E. et al. 2023. Vector control system for autonomous electric drive. Vestnik ofMSTU, 26(4), pp. 449-456. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2023-26-4-449-456. 449