vrgupВестник Ростовского государственного университета путей сообщенияVestnik Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putej Soobshcheniya0201-727XРостовский государственный университет путей сообщения10.46973/0201-727X_2023_3_103vrgup-69Research ArticleТРАНСПОРТНАЯ ЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERING ON TRANSPORTОптимальные тормозные режимы работы асинхронного электроприводаOptimal braking modes of operation of the asynchronous electric driveПетрушинА. Д.PetrushinA. D.

Петрушин Александр Дмитриевич - кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», доктор технических наук, профессор.

Alexander D. Petrushin - Chair «Car and Cars Facilities», Doctor of Engineering Sciences, Professor.

alex331685@yandex.ruЛяховВ. В.LyakhovV. V.

Ляхов Виктор Владимирович - начальник бюро пусконаладки и внедрения оборудования с ЧПУ отдела главного технолога.

Viktor V. Lyakhov - Head of the Bureau of Commissioning and Implementation of CNC Equipment of the Department of the Chief Technologist.

Lyahovvv@nevz.comМеликовА. И.MelikovA. I.

Меликов Алимурад Иламинович - кафедра «Вагоны и вагонное хозяйство», аспирант.

Alimurad I. Melikov - Chair «Car and Cars Facilities», Postgraduate Student.

alimurad2015@yandex.ruРостовский государственный университет путей сообщения (РГУПС)Rostov State Transport University (RSTU)ООО «ТМХ - Электротех»TMH - Electrotech LLC20233009202303103110Copyright © Петрушин А.Д., Ляхов В.В., Меликов А.И., 20232023Петрушин А.Д., Ляхов В.В., Меликов А.И.Petrushin A.D., Lyakhov V.V., Melikov A.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.rgups.ru/jour/article/view/69

Статья посвящена исследованию режимов оптимального торможения асинхронным электроприводом с использованием принципа максимума. Критерием оптимизации выбран минимум квадрата питающего электродвигатель напряжения. Управляющими воздействиями являлись частота и амплитуда питающего напряжения. При расчетах использовалась математическая модель обобщенной электрической машины. Определено, что для случаев, когда требуется сокращение времени торможения асинхронного электропривода в соответствии с условиями работы электрооборудования, необходимо учитывать, что сокращение времени торможения приведет к увеличению электрических потерь в обмотках асинхронного двигателя и росту амплитудных значений тока и электромагнитного момента. Увеличение времени торможения позволит уменьшить электрические потери. Зависимость электрических потерь в обмотках асинхронного двигателя от времени оптимального торможения не линейна, следовательно, время торможения целесообразно выбирать на пологом участке этой зависимости.

The paper is devoted to the study of optimal braking modes by asynchronous electric drive using the maximum principle. The optimization criterion is the minimum square of the voltage supplying the electric motor. The controlling influences were the frequency and amplitude of the supply voltage. A mathematical model of a generalized electric machine was used in the calculations. It is determined that for cases when it is necessary to reduce the braking time of an asynchronous electric drive in accordance with the operating conditions of electrical equipment, it is necessary to take into account that reducing the braking time will lead to an increase in electrical losses in the windings of an asynchronous motor and an increase in the amplitude values of current and electromagnetic torque. Increasing the braking time will reduce electrical losses. The dependence of electrical losses in the windings of an asynchronous motor on the optimal braking time is not linear, therefore, it is advisable to choose the braking time on a flat section of this dependence.

асинхронный электроприводоптимизацияпроцесс торможенияпотери в обмотках электродвигателяэлектрическая энергияэнергоэффективностьпринцип максимуматехнологическое оборудованиеasynchronous electric driveoptimizationbraking processlosses in the motor windingselectrical energyenergy efficiencymaximum principletechnological equipmentReferencesБелов, М. П. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов : учебник для вузов / М. П. Белов, В. А. Новиков, Л. Н. Рассудов. – 2-е изд., стер. – Москва : Академия, 2004. – 574 с. – ISBN 978-5-7695-4497-2.Belov, M. P. Automated electric drive of standard production mechanisms and technological complexes: textbook for universities / M. P. Belov, V. A. Novikov, L. N. Rassudov. – 2nd ed., erased. – Moscow: Academy, 2004. – 574 p. – ISBN 978-5-7695-4497-2.Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического управления / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. – Изд. 4- е, перераб. и доп. – Санкт-Петербург : Профессия, 2007. – 752 с. – ISBN 5-93913-035-6.Besekersky, V. A. Theory of automatic control systems / V. A. Besekersky, E. P. Popov. – Ed. 4th, repr. and added. – Saint Petersburg : Profession, 2007. – 752 p. – ISBN 5-93913-035-6.Евсиков, А. А. Автоматизированный электропривод с частотным управлением: учебное пособие / А. А. Евсиков, В. А. Коковин, А. П. Леонов. – Дубна : Гос. ун-т «Дубна», 2020. – 121 с. – ISBN 978-5-89847-592-5.Evsikov, A. A. Automated electric drive with frequency control : textbook / A. A. Evsikov, V. A. Kokovin, A. P. Leonov. – Dubna : State University “Dubna”, 2020. – 121 p. – ISBN 9785-89847-592-5.Хатламаджиян, А. Е. Применение современных цифровых технологий и технических средств для повышения безопасности и эффективности перевозочного процесса подвижного состава / А. Е. Хатламаджиян, И. А. Яицков, И. А. Степин // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2020. – № 1(50). – С. 107–110. – ISSN 1818-5509.Khatlamadzhiyan, A. E. The use of modern digital technologies and technical means to improve the safety and efficiency of the transportation process of rolling stock / A. E. Khatlamadzhiyan, I. A. Yaitskov, I. A. Stepin // Trudy Rostovskogo Gosudarstvennogo Universiteta Putey Soobshcheniya. – 2020. – No. 1(50). – P. 107–110. – ISSN 1818-5509.Шрейнер, Р. Т. Оптимальное частотное управление асинхронными электроприводами / Р. Т. Шрейнер, Ю. А. Дмитренко. – Кишинев : Штиинца, 1982. – 224 с.Schreiner, R. T. Optimal frequency control of asynchronous electric drives / R. T. Schreiner, Yu. A. Dmitrenko. – Chisinau : Stiinza, 1982. – 224 p.Самосейко, В. Ф. Оптимальное управление асинхронным двигателем по критерию потерь энергии / В. Ф. Самосейко, В. О. Гуськов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. – 2020. – Т. 12, № 4. – С. 775–788. – DOI 10.21821/2309-5180-2020-12-4-775-788.Samoseiko, V. F. Optimal control of an asynchronous motor by the criterion of energy losses / V. F. Samoseiko, V. O. Guskov // Vestnik Gosudarstvennogo Universiteta Morskogo I Rechnogo Flota Imeni Admirala S.O. Makarova. – 2020. – Vol. 12, No. 4. – P. 775–788. – DOI 10.21821/2309-5180-2020-12-4-775-788.Фираго, Б. И. К вопросу векторного управления асинхронными двигателями / Б. И. Фираго, Д. С. Васильев // Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. – 2015. – № 5. – С. 5–16. – ISSN 1029-7448.Firago, B. I. On the issue of vector control of asynchronous motors / B. I. Firago, D. S. Vasiliev // Energetika. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. – 2015. – No. 5. – P. 5–16. – ISSN 1029-7448.Оптимальное частотное управление асинхронными тяговыми электродвигателями электропоезда / А. Д. Петрушин, Т. С. Титова, В. В. Никитин, А. С. Мазнев // Электротехника. – 2021. – № 10. – С. 10–14. – ISSN 0013-5860.Optimal frequency control of asynchronous traction electric motors of an electric train / A. D. Petrushin, T. S. Titova, V. V. Nikitin, A. S. Maznev // Electrical Engineering. – 2021. – No. 10. – P. 10–14. – ISSN 0013-5860.Копылов, И. П. Математическое моделирование асинхронных машин : учебник для вузов / И. П. Копылов, Ф. А. Мамедов, Ф. Я. Беспалов. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Высшая школа, 2001. – 327 с. – ISBN 5-06-003861-0.Kopylov, I. P. Mathematical modeling of asynchronous machines. Studies. for universities. / I. P. Kopylov, F. A. Mammadov, F. Ya. Bespalov. – 3rd ed., repr. and added. – Moscow : Higher School, 2001. – 327 p. – ISBN 5-06-003861-0.Hofer, E. Numerische Methoden der Optimierung / E. Hofer, R. R. Lunderstadt // Oidenbourg Verlag Munchen Wien, 1975. – 192 p.Hofer, E. Numerische Methoden der Optimierung / E. Hofer, R. R. Lunderstadt // Oidenbourg Verlag Munchen Wien,1975. – 192 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.