IMPROVEMENT OF DYNAMICS IN ELECTRIC DRIVES UNDER CONDITIONS OF ADDITIONAL FEEDBACK LOOPS WHEN IMPLEMENTING THE EFFECT RESONANT ELECTROMECHANICAL INTERACTION
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2025.3.1.12Keywords:
electric drive, electromechanical system, elastic mechanical oscillations, dynamic loads, damping, twomass system, automatic control system, additional feedback, relationship, interaction, generalized indicatorsAbstract
The decision of actual problem of determining the optimal parameters of electromechanical systems of technological machines for improving their dynamics according to the criterion of minimum oscillation of transient processes. It is shown that the parameters are determined by the laws of electromechanical interaction, which allows the direct use of the electric drive as a dynamic damper of elastic mechanical vibrations. Traditional synthesis methods focus on the use of classical optimization algorithms aimed at minimizing the response of the electric drive under the action of elastic vibrations. The focus of the research is on the fact that electromechanical systems must be considered from the perspective of the interaction of vibrations in the electromagnetic and mechanical subsystems of the electric drive. According to the regularities of the resonance effect of electromechanical interaction of processes in the electromagnetic and mechanical subsystems of the drive, it is proposed to use generalized indicators. The study proves that when optimizing the parameters of electric drives according to the criterion of minimum oscillation of the main coordinates of the automatic control system,it is necessary to take into account the effects of resonant electromechanical interaction when introducing additional feedback. The method of synthesizing an electric drive with active damping of elastic mechanical vibrations has been further developed. This is achieved by selecting the appropriate ratio of additional feedback parameters for the speed of the electric motor under conditions of resonant electromechanical interaction. The proposed optimal calculated ratios for tuning the automatic control system of the electric drive, which provide for compensation of the influence of elastic forces by inertial forces, can be recommended for use in engineering practice when designing electric drives for technological machines.
References
Samuelsson O. Load modulation at two locations for damping of electromechanical oscillations in a multimachine system. Power Engineering Society Summer Meeting 2000. IEEE. 2000. Vol. 3, P. 1912–1917. doi: 10.1109/pess.2000.868826
Szabat K., Orłowskа-Kowalska T. Vibration suppression in a two-mass drive system using PI Speed Controller and Additional Feedbacks. Comparative Study IEEE Transactions on Industrial Electronics. 2007. Vol. 54, Issue 2. P. 1193–1206.
Задорожня І. М. Аналіз показників якості процесів перетворення енергії в процесі демпфірування електроприводом коливань пружної механічної передачі / І. М. Задорожня, М. О. Задорожній // Технічна електродинаміка. 2020. № 1. С. 27–32. doi: https://doi.org/10.15407/techned2020.01.027
Олєйніков М. О. Система автоматичного керування електроприводом мостового крану з урахуванням пружних зв’язків. Електротехніка та електроенергетика. 2024. № 3. С. 25–35. https://doi.org/10.15588/1607-6761-2024-3-3
Pyatibratov G. Ya. On the Use of Electromechanical Systems for Limiting Dynamic Loads in Spring Mechanisms. Russian Electrical Engineering. 2018. Vol. 89, Issue 1. P. 36–41.
Blagodarov D. A., Kostin A. A., Reznikovskiy A. M., Safonov Yu. M., Chernikov S. Yu. Development of Control Systems of Electric Drives with Flexible Mechanics. Russian Electrical Engineering. 2015. Vol. 86, No. 1. P. 18–21.
Коцегуб П. Х. Синтез вентильних приводів постійного струму. Київ : ІЗМН, 1997. 124 с.
Толочко О. І. Аналіз та синтез електромеханічних систем зі спостерігачами стану: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. Донецьк: Норд-Прес, 2004. 298 с.
Задорожня І. М. Аналіз умов демпфування коливань в двомасовому електроприводі на основі ефекту резонансної електромеханічної взаємодії з додатковими зворотними зв’язками / І. М. Задорожня, М. О. Задорожній //Вісник Херсонського національного технічного університету «ХНТУ». 2024. №2 (89). С. 20-26. doi https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2024.2.2
Задорожня І. М., Задорожній М. О. Оптимізація та взаємозв’язки параметрів двомасових електромеханічних систем [Електронний ресурс] : монографія. Електрон. текст. дані (4,5 Мб). Краматорськ : ДДМА, 2021.
Ковальов Ю. А. Пристрій зниження динамічних навантажень в приводі машин з пружиною кручення та вибір його параметрів / Ю. А. Ковальов, С. А. Плешко, Є. В. Лопухов // Вісник Хмельницького національного університету. Серія : Технічні науки. 2021. № 3 (297). С. 87–93. doi: https://doi.org/10.31891/2307-5732-2021-297-3-87-93
Марущак Я. Ю. Синтез електромеханічних систем з послідовним та паралельним керуванням. Львів : Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2005. 208 с.
Kuznetsov, B. I., Nikitina, T. B., Bovdui, I. V., Voloshko, O. V., Kolomiets, V. V., & Kobylianskiy, B. B. The method of limitation of dynamic loads of nonlinear electromechanical systems under state vector robust control. Electrical Engineering & Electromechanics, 2022, No. 2, pp. 3-10. doi: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2022.2.01
Попович М. Г., Борисик М. Г., Гаврилюк В. А. Теорія електроприводу. Київ : Вища шк., 1993. 494 с.
