Управление режимом работы двигателя с постоянным крутящим моментом в ленточных конвейерах 

Ленточные конвейеры, являющиеся основным транспортным оборудованием в горнодобывающей, химической и складской отраслях, должны стабильно работать в течение длительного времени в условиях низких скоростей и высоких нагрузок. Они должны выдерживать колебания нагрузки, такие как скопление материала и ударные нагрузки при запуске и остановке, а также обеспечивать равномерную скорость транспортировки, предотвращая просыпание материала и износ оборудования. Ключевым элементом управления приводным двигателем является режим постоянного крутящего момента, который позволяет одновременно обеспечить высокий крутящий момент на низких скоростях и стабильность работы за счет точного управления.
В данном примере ленточный конвейер приводится в движение асинхронным двигателем, который при номинальной нагрузке должен поддерживать постоянный крутящий момент для обеспечения работы ленты. На этапе пуска необходимо преодолеть статическое трение ленты и силу тяжести материала, что предъявляет высокие требования к скорости и точности управления постоянным крутящим моментом. Система управления основана на пропорциональном управлении U/f в сочетании с векторным управлением для оптимизации характеристик на низких скоростях. Это обеспечивает синхронную регулировку напряжения и частоты при скорости ниже базовой, а также постоянное соотношение U/f. Кроме того, функция компенсации падения напряжения на статоре компенсирует влияние падения напряжения на внутреннем сопротивлении двигателя на низких скоростях на крутящий момент, предотвращая заклинивание ленты из-за недостаточного крутящего момента при пуске.

Управление током в замкнутом контуре является ключевым элементом обеспечения стабильности постоянного крутящего момента. Система с помощью высокоточных датчиков тока в режиме реального времени собирает данные о трехфазном токе статора, преобразует их в компоненты системы координат dq, фиксирует ток по оси q на заданном значении крутящего момента, обеспечивая быструю реакцию крутящего момента без колебаний при изменении нагрузки; одновременно задает пороговое значение защиты по току, и в случае внезапного скопления материала, приводящего к перегрузке, своевременно ограничивает выходной ток, предотвращая перегорание двигателя, а после восстановления нагрузки автоматически возвращается в режим работы с постоянным крутящим моментом.
С учетом сложных условий эксплуатации на производстве система обладает усиленными возможностями компенсации и адаптации к возмущениям. Система осуществляет мониторинг в режиме реального времени таких параметров, как скорость ленты, вес материала и температура двигателя. В случае резких колебаний нагрузки, вызванных внезапными изменениями количества материала, система динамически корректирует соотношение напряжения и тока, быстро компенсируя влияние возмущений на крутящий момент. Что касается дрейфа параметров двигателя, возникающего в результате длительной работы, то с помощью алгоритма динамической калибровки корректируются отклонения сопротивления и индуктивности статора, что позволяет избежать дрейфа крутящего момента. На этапе запуска используется стратегия плавного запуска с поэтапным повышением напряжения, что позволяет постепенно увеличивать выходной крутящий момент, снижать повреждения ленты и двигателя от ударного тока, а также обеспечивать плавный запуск и остановку в условиях высокой нагрузки и непрерывную работу с постоянным крутящим моментом.