Российские учёные улучшили работу синхронных двигателей

Учёные Пермского Политеха представили новый способ улучшения работы синхронных двигателей, которые широко применяются в энергетике, промышленности и авиации для привода таких механизмов, как компрессоры, насосы и мельницы. Для управления этими двигателями обычно используется система автоматического бездатчикового контроля, которая в реальном времени позволяет отслеживать положение ротора и скорость вращения. Однако, когда условия эксплуатации изменяются, старые системы теряют стабильность, что снижает их эффективность. Новый подход, предложенный пермскими учёными, решает эту проблему, повышая точность и надёжность работы системы управления.

Для точного контроля синхронного двигателя с постоянными магнитами требуется информация о положении его ротора. Обычно для этого используют специальные датчики, но они увеличивают стоимость и снижают надёжность системы. Вместо них применяются бездатчиковые системы с наблюдателем скользящего режима, который рассчитывает данные о положении ротора с помощью измерений токов и напряжений. Однако при изменении нагрузки эффективность таких систем снижается, что может привести к сбоям в работе двигателя.

Новое решение учёных ПНИПУ основано на адаптивной схеме работы наблюдателя, которая сохраняет стабильность системы управления даже при изменении внешних условий. Как объяснил доцент Сергей Сторожев, в алгоритм был введён коэффициент адаптации, позволяющий учитывать характер нагрузки при вычислении оборотов двигателя. Тестирование показало, что при нормальной нагрузке оба типа наблюдателей работают одинаково, но при увеличении нагрузки в 2,5–3 раза обычный наблюдатель теряет контроль, а адаптивный продолжает работать стабильно, обеспечивая бесперебойную работу таких устройств, как генераторы, насосы и компрессоры.