Разработка теории и алгоритмов самосенсорного управления тяговых электроприводов вентильно-индукторного типа с независимым возбуждением

Цель работы – создание энергоэффективной электротрансмиссии для электрического и гибридного транспорта на основе вентильно-индукторной машины с независимым возбуждением (ВИДНВ). Разработан метод восстановления положения, основанный на анализе ошибки отработки задания тока для систем управления вентильно-индукторным двигателем с прогнозированием, который применим как для систем управления с прогнозированием с непрерывным управляющим воздействием, так и для систем с конечным набором управляющих воздействий. Предложен метод пространственно-векторного регулирования токов для электроприводов, использующих электродвигатели с расщеплёнными обмотками. Он позволил, используя ток нулевой последовательности, на 15% увеличить выходной момент на валу электродвигателя при одинаковом ограничении выходного тока инвертора, его модифицированный вариант позволяет обеспечить термостабилизацию силовых полупроводниковых приборов независимо от скорости вращения и реализуемого двигателем момента, что позволяет увеличить срок службы силовых полупроводниковых приборов за счёт снижения перепада температур в процессе эксплуатации. Разработан метод упрощенного моделирования вентильно-индукторных электродвигателей независимого возбуждения на основе двумерного представления магнитной геометрии машины с трехмерным распределением потока, который позволяет выполнять задачи оптимизации магнитной геометрии. Предложена новая конечно-элементная 2D-модель для вентильно-индукторного двигателя независимого возбуждения. Проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных для девятифазного трехсекционного ВИДНВ мощностью 320 кВт. Высокая надежность предлагаемого ВИДНВ была подтверждена в ходе его двухлетней эксплуатации в составе силовой установки электрического карьерного самосвала.