3.1.4. Оптимизация режимов системы пч—ад

Целью задачи оптимизации режимов частотно-регулируемого асинхронного электропривода является достижение экстремума функции качества (критерия оптимальности). Для электроприводов одним из важных критериев качества по энергетическим соображениям и надежности являются потери мощности. Требования оптимальности по потерям можно рассматривать по отношению к двигателю,

преобразователю частоты и в целом к электроприводу.

Выявление оптимального режима управления по минимуму потерь двигателя имеет значение в следующих случаях:

• при обеспечении минимума потерь для ограничения нагрева двигателя и расширения области допустимых по нагреву моментов нагрузки;

• для анализа эффективности законов частотного управления по критерию потерь при использовании в качестве эталона закона управления по минимуму потерь в двигателе.

Целью в этих случаях является обеспечение надежной работы двигателя, так как даже незначительное повторяющееся превышение температуры обмотки статора сверх допустимой приводит к ускоренному старению изоляции и сокращению срока службы АД.

С позиции обеспечения экономичной и надежной работы ПЧ целесообразна постановка задачи оптимизации его режимов по критерию потерь мощности преобразователя.

Оптимизация режимов электропривода по минимуму потерь в системе ПЧ—АД имеет практический смысл при рассмотрении электропривода как потребителя электроэнергии. При этом важно знать в каком соотношении к условию минимума потерь в системе ПЧ –АД находятся потери в асинхронном двигателе и преобразователе частоты.

Рассмотрим одну из возможных постановок задачи оптимизации частотно-

регулируемого электропривода по потерям мощности в АД, для которого режим работы с постоянным или медленно изменяющимся моментом нагрузки является основным [65].

Предположим, что технологический процесс требует регулирования скорости и характеризуется изменением момента статического сопротивления рабочего органа производственного механизма. В общем случае задача оптимального управления решается для множества точек, соответствующих предписанной условиями технологической задачи области изменения момента М и скорости асинхронного двигателя.

Будем считать технологическую задачу заданной, если известны нагрузочная диаграмма и тахограмма двигателя, т.е.