ЕНЕРГОЗАОЩАДЖУЮЧЕ УПРАВЛІННЯ ЗА НАЯВНОСТІ ОБМЕЖЕНЬ НА ФАЗОВІ КООРДИНАТИ ПОЗИЦІЙНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ

Автор(и)

  • Наталя Євсіна Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна, Україна
  • Микола Денисенко Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна, Україна
  • Олексій Дудник Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, Україна, Україна

DOI:

https://doi.org/10.20998/2413-4295.2025.02.06

Ключові слова:

позиційний електропривод; енергозбереження, оптимальне управління, обмеження фазових координат, особливі управління, струм анкеру

Анотація

Зростання вартості електроенергії в Україні, а також значне зниження її виробництва зумовлюють нагальну необхідність пошуку ефективних шляхів енергозбереження, що стає ключовим завданням енергетичної політики країни. В умовах сучасного розвитку промисловості особливу увагу слід приділяти підвищенню ефективності роботи електроприводів, які займають значну частку загального споживання електроенергії – від 50% до 60%. Ефективна оптимізація їхньої роботи є одним із перспективних напрямів енергозбереження. Досліджується методика мінімізації енергоспоживання позиційними електроприводами постійного струму, які працюють у складних експлуатаційних умовах, зокрема в режимах частих пусків, зупинок і реверсів. Для досягнення цієї мети запропоновано спеціальне управління, що формує оптимальну струмову діаграму під час перехідних процесів. Основною ідеєю є використання адаптивного підходу до управління струмом, який враховує фізичні обмеження електроприводу, а також особливості динаміки системи. Розроблено та обґрунтовано закон зміни струму на ключових ділянках перехідних процесів. У результаті дослідження виведено математичні залежності, що дозволяють розраховувати тривалість окремих ділянок управління, враховуючи обмеження на швидкість наростання струму. Отримані результати демонструють суттєве зменшення енергоспоживання під час перехідних процесів без втрати продуктивності чи надійності роботи електроприводу. Експериментальні дані підтверджують ефективність запропонованого методу управління. Впровадження даної методики дозволить не лише підвищити енергоефективність окремих пристроїв, але й сприятиме загальному розвитку енергозберігаючих технологій у промисловості. Таким чином, запропонований підхід має вагоме практичне значення для зниження енергетичних витрат у галузях із високим споживанням електроенергії.

Посилання

Riabtsev H., Omelchenko V. Enerhetyka Ukrainy u chervni 2024 r. Tsentr Razumkova. Kyiv, 2024. 12 s. Available at: https://razumkov.org.ua/images/2024/07/11/2024-PAKT-12.pdf.

Enerhozabezpechennia ekonomiky Ukrainy ta enerhozberezhennia. Zberezhena storinka z resursu mk.ua vid 30.04.2018 na Internet Archive: Wayback Machine. Available at: https://web.archive.org/web/20180430224024/http://www.3w.mk.ua/Site3W/00000123.htm.

Benítez R., Luca Z., Cardoso A. J. M. Guest Editorial Special Issue on Integrated Control and Modulation for Electric Drives. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2023, Vol. 11, pp. 1287-1290, doi: 10.1109/JESTPE.2023.3249259.

Gagan A., Naimesh P., Neeraj M., Shaunak J., Hari S. Engineering intelligent motion control protocol for dual-resolution linear actuator with unified coupled drive system. Engineering Research Express, 2024, Vol. 6, No. 2, pp. 025575, doi: 10.1088/2631-8695/ad5811.

Yevsina N. O., Zuiiev A. O., Hapon A. I., Denysenko M. A., Tarasenko M. V. Syntez adaptivnoho nechitkoho lohichnoho rehuliatora dlia keruvannia temperaturou u kamernii sushartsi. Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku, 2022, Vyp. 4(70), pp. 28-31, doi: 10.26906/SUNZ.2022.4.032.

Mirjalili S., Mirjalili S. M., Lewis A. Grey Wolf Optimizer. Advances in Engineering Software, 2014, Vol. 69, pp. 46-61, doi: 10.1016/j.advengsoft.2013.12.

Qiu Yihui, Yang Xiaoxiao, Chen Shuixuan. An improved gray wolf optimization algorithm solving to functional optimization and engineering design problems. Scientific Reports, 2024, Vol. 14, pp. 14190, doi: 10.1038/s41598-024-64526-2.

Lohunov O. M. Systema upravlinnia elektropryvodom medohonky na platformi Arduino. Visnyk Skhidnoukrainskoho Natsionalnoho Universytetu imeni Volodymyra Dalia, 2021, pp. 60-63, doi: 10.33216/1998-7927-2021-265-1-60-63.

Denysenko M. A., Zuiiev A. O., Yevsina N. O., Leshchenko V. M. Optymizatsiia systemy sushinnia z zastosuvanniam prohnozuiuchoi modeli. Systemy upravlinnia, navihatsii ta zviazku, 2022. Vyp. 4(70), pp. 32-35.

Meiers J., Frey G. Interfacing TRNSYS with MATLAB for Building Energy System Optimization. Energies, 2025, Vol. 18(2), pp. 255, doi: 10.3390/en18020255.

Bokovi Yao, Akoro Edjadessamam, Tevi Kokou Sévérin. Modeling the analog control of a DC machine in a MATLAB environment: Case of a shunt machine. International Journal of Innovation and Applied Studies, 2024, Vol 43, No. 3, pp. 786-799.

Baskoro Farid, Rohman Miftahur, S. F., Dimas Arya, Putra Aristyawan. Temperature Control of Focused Beam Lamp: PID-Controlled Pulse Width Modulation using MATLAB Simulink and Arduino. JE-Unisla, 2024, Vol.9, No. 2, pp. 97-109, doi: 10.30736/je-unisla.v9i2.1223.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-07-20

Як цитувати

Євсіна , Н. ., Денисенко , М. ., & Дудник , О. . (2025). ЕНЕРГОЗАОЩАДЖУЮЧЕ УПРАВЛІННЯ ЗА НАЯВНОСТІ ОБМЕЖЕНЬ НА ФАЗОВІ КООРДИНАТИ ПОЗИЦІЙНОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях, (2(24), 43–48. https://doi.org/10.20998/2413-4295.2025.02.06

Номер

Розділ

Інформаційні технології та системи управління