Частотный преобразователь © Левкин Дмитрий Левкин Дмитрий – руководитель проекта степень Магистра техники и технологии по направлению «Проектирование и технология электронных средств» АПИ (филиал НГТУ) Опыт создания электронных систем управления на всех стадиях от НИОКР до изготовления. Множество наград за научные работы. Член ассоциации IEEE. Шкаров Иван – инженер электроник степень Магистра техники и технологии по направлению «Проектирование и технология электронных средств» АПИ (филиал НГТУ) Опыт разработки электронных систем управления: схемотехника, отладка, программирование, трассировка и др. По мере необходимости привлекаем инженера конструктора. При развитии проекта есть специалисты на все ключевые позиции связанные с разработкой. Частотный преобразователь с бездатчиковым векторным управлением позволяет оптимально управлять бесщеточным синхронным электродвигателем с постоянными магнитами (СДПМ). Характеристики Синхронный двигатель с постоянными магнитами (СДПМ) Асинхронный двигатель (АД) КПД более 90% ~ 70-80% Стоимость высокая низкая Диапазон изменения частоты широкий, свыше 100 000 об/мин до 30 000 об/мин Момент Большая перегрузочная способность по моменту Небольшой пусковой момент, значительный пусковой ток Система управления Требуется относительно сложная система управления Не обязательна Габариты Меньше чем у АД Больше чем у СДПМ Экономия электроэнергии Не требуется датчик положения ротора Быстрая, плавная и точная установка скорости вращения Плавный старт Векторный алгоритм управления Модульность Бытовая техника Лифты и эскалаторы Насосы Компрессоры Автоматика Тяговые электроприводы Энергетика Водоснабжение Судовое оборудование Промышленность Системы вентиляции Снижение энергопотребления Экономия места (меньшие размеры и масса) Экономия на послепродажном сервисном обслуживание Улучшение контроля над двигателем Отсутствует возможность бездатчикового векторного управления во всем диапазоне скоростей Нужен датчик General electric Использует в основном метод прямого контроля момента, который уступает методу ориентации по полю Нет определения начального положения ротора Работают только до 40 000 об/мин Метод определения положения ротора Старт (0 об/мин) Начальное положение Датчик Резолвер Бездатчиковый векторный алгоритм без определения положения ротора Установка в известное положение полем Бездатчиковый векторный алгоритм (физический принцип) Подача тестового сигнала и анализ отклика на него. Метод основан на разности индуктивностей по осям d и q и эффекте насыщения стали статора. Низкая скорость (0 2000 об/мин) Высокая скорость (1000 – 20 000 об/мин) Резолвер, энкодер, датчик Холла Сверхвысокая скорость (до 100 000 об/мин) нет Скалярное управление с заранее определенной характеристикой напряжения от частоты или от времени: U/f, S-образная кривая и регулировкой тока. Наложение на основной сигнал высокочастотной составляющей (модуляция) и анализ отклика на него. Метод основан на разности индуктивностей по осям dиq Анализ обратной ЭДС электродвигателя Анализ обратной ЭДС электродвигателя Этап Старт (0 об/мин) Разработка бездатчикового способа определения начального положения ротора НИР Разработан и испытан на оборудовании National Instruments (погрешность метода < 4%) ОКР Предстоит реализация алгоритма на микроконтроллере Texas Instruments (TI) Низкая скорость (0 -2000 об/мин) Разрабатывается на микроконтроллере TI Высокая скорость (1000 – 20 000 об/мин) Разработан и испытан на старките TI (электродвигатель Anaheim automation BLY172S-24V-4000 1000 – 5000 об/мин). Для оценки скорости используется наблюдатель состояния на скользящих режимах. Сверхвысокая скорость (до 100 000 об/мин) Проведены исследования существующих методов. Будет реализован в случае появления интереса потребителей. Требуется ~ 1-2 месяца ~ 3-4 месяца ~ 6 месяцев № Этап Стадия Требуется 1 Разработка бездатчикового алгоритма управления СДПМ во всем диапазоне скоростей НИР Близиться к завершению (подробно описывается на предыдущем слайде) ~ 4 – 6 месяцев ~ 400 тысяч рублей 2 Разработка контроллера Разработаны электрические схемы и печатные платы для макета мощностью 1 кВт Потребуется разработка и изготовление опытного образца ~ 4 месяца ~ 1 миллион рублей Изучен вопрос по коррекции мощности, пока используются лабораторные источники питания ~ 6 – 8 месяцев ~ 350 тысяч рублей Не начиналась ~ 2 – 3 месяца ~ 200 тысяч рублей Будет начата по завершении 1 этапа при разработке опытного образца ~ 1 – 2 месяца ~ 250 тысяч рублей 3 Разработка инвертора 4 Разработка источника питания с коррекцией мощности 5 Разработка приборной панели 6 Разработка корпуса Финансирование НИОКР (грант) - на завершение НИР 400 тысяч рублей - на ОКР 1.8 млн. рублей Продвижение товара на рынке (заказчик) Стратегический инвестор (компания работающая на рынке приводов или использующая их в своей продукции) При успешной реализации привода: Передовые технологии энергосбережения Конкурентные преимущества над аналогами Выход продукта на российский и зарубежный рынок E-mail: d.levkin@gmail.com Телефон: +79101487319