Ученые образовательно-научного института электроэнергетики Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева (НГТУ) разработали и запатентовали новый способ определения активного сопротивления обмоток статора асинхронных электродвигателей. Изобретение, получившее евразийский патент № 050193, представляет собой значительный шаг вперед в области управления электрическими приводами переменного тока.
Инновационный метод позволяет определять активное сопротивление статора в период работы двигателя без необходимости его остановки или снижения частоты вращения. Это достигается благодаря новому подходу к расчету коэффициента настройки системы идентификации активного сопротивления статора асинхронного электродвигателя. Суть запатентованного метода – на основе информации с датчиков тока и напряжения цепи статора асинхронного двигателя рассчитать оценочную величину активного сопротивления статора. Основа работы инновации базируется на специальном математическом алгоритме, включающем в себя совокупность дифференциальных уравнений электромагнитных процессов асинхронного двигателя. Главное преимущество изобретения заключается в возможности вычисления активного сопротивления статора с высокой точностью — погрешность составляет всего 0,01-0,09% во всём рабочем диапазоне частот вращения электродвигателя: от нулевой до номинальной.
Авторы изобретения — Дарьенков Андрей Борисович и Храмов Антон Евгеньевич — провели многоаспектное имитационное и экспериментальное исследование разработанного способа, подтвердившее его высокую эффективность по сравнению с существующими аналогами. Результаты исследований показали, что благодаря точной оценки активного сопротивления статора электродвигателя, определение наблюдателем состояния частоты вращения вала асинхронного двигателя осуществляется с погрешностью, не превышающей 3,7% в момент изменения частоты вращения и не более 0,3% при постоянной скорости электропривода.
Практическая значимость разработки заключается в возможности применения метода в бездатчиковых системах векторного управления асинхронным электродвигателем, что обеспечивает высокую точность регулирования частоты вращения электродвигателя и существенно повышает надежность электроприводов с одновременным снижением их стоимости. Данная технология имеет значительный потенциал для промышленного внедрения в системах, где требуется прецизионность управления асинхронными двигателями без использования датчиков скорости — в частности, в машиностроительной, станкостроительной, авиационной и других отраслях промышленности.
Евразийский патент на изобретение действует на территории всех государств-участников Евразийской патентной конвенции: Азербайджанской Республики, Кыргызской Республики, Республики Армения, Республики Беларусь, Республики Казахстан, Республики Таджикистан, Российской Федерации и Туркменистана.