OKREŚLANIE WARTOŚCI MOMENTU STATYCZNEGO DLA STANU NIERUCHOMEGO WAŁU SILNIKA INDUKCYJNEGO W PRZEKSZTAŁTNIKOWYM UKŁADZIE NAPĘDOWYM DŹWIGU

Transkrypt

1 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 15 Jan Anuszczyk, Maiusz Jabłoński Politechnika Łódzka, Łódź OKREŚLANE WARTOŚC MOMENTU STATYCZNEGO DLA STANU NERUCHOMEGO WAŁU SLNKA NDUKCYJNEGO W PRZEKSZTAŁTNKOWYM UKŁADZE NAPĘDOWYM DŹWGU DETERMNATON OF STATC TORQUE VALUES FOR THE STATE OF MOTONLESS SHAFT OF AN NDUCTON MOTOR N A CONVERTER DRVE SYSTEM OF CRANE Abstact: The matte in the aticle is the effect of pactical expeiences based on the engineeing gound in the sphee of commissioning of technological applications of dive systems used in cane devices. The wok intoduces the ules of theoetical and pactical ealisation of the steeing algoithm with toque contol of a cage induction moto supplied fom a fequency convete with an indiect DC link. The consideations concen the wok of a dive aangement fo vecto contol steeing algoithm fo both cases: stopped and fee unning dive shaft of the moto with the utilisation of a speed senso. Accomplishment of the pocedues given above is essential fo the ealisation of industial applications, in which the motos coopeate with bakes, slow down mechanisms o it is necessay to obtain initial toque o peliminay tension. 1. Wpowadzenie Pzedmiotem badań są specyficzne waunki pacy silników indukcyjnych, dla któych bezpośednio na pzemysłowych obiektach badanych wykonano analizę pomiaową popatą bogatą ilustacją gaficzną. Pzedstawiono wyniki badań oaz paktyczną metodę wyznaczania momentu statycznego silników indukcyjnych współpacujących z układami pzekształtnikowymi w aplikacjach dźwigowych. Podczas pac uuchomieniowych dokonano szeegu badań dynamicznych dotyczących zastosowanych napędów, w któych technika zaimplementowana w opogamowaniu pozwala na otzymanie wyników bezpośednio z tou obliczeń matematycznych dla wybanego algoytmu steowania. Pzepowadzone ozważania obejmują zakes pacy układów napędowych dla algoytmu steowania wektoowego z wykozystaniem czujnika pędkości dla dwóch pzypadków: stanu zatzymanego oaz swobodnego wału silnika. Realizacja powyższych pocedu jest istotna w wielu zastosowaniach pzemysłowych, w któych silnik współpacuje z hamulcami i zwalniakami oaz konieczne jest uzyskanie napężeń lub naciągów wstępnych.. Silnik indukcyjny klatkowy w falownikowych systemach napędowych Jako obiekt steowania, silnik indukcyjny jest obiektem nieliniowym i wielowymiaowym z występującymi w nim spzężeniami sygnałów steujących z wewnętznymi sygnałami egulowanymi, takimi jak stumienie skojazone czy moment elektomagnetyczny Moment silnika [Nm],,3,5,7,9 1,1 1,3 1,6 1,8,,,4,6,8 3, 3, Pąd silnika [A] Steowanie skalane Steowanie skalane Steowanie wektoowe Pędkość obotowa [ob/min] Steowanie skalane U/f Steowanie wektoowe Czas [s] Steowanie skalane U/f Steowanie wektoowe Steowanie wektoowe Czas [s],,,4,6,8 1, 1, 1,4 1,6 1,8,,,4,6,8 3, 3, Rys.1. Poównanie pzebiegów ozuchowych dla óżnych algoytmów steowania, [] Tudności w steowaniu takim obiektem udało się pzezwyciężyć dzięki wykozystaniu w opisie dynamiki silnika indukcyjnego metody wektoów pzestzennych w odpowiednio wy

2 16 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 banym układzie współzędnych, [1]. Steowanie polegające na oddziaływaniu na wzajemne położenie wektoów pzestzennych w wiującym układzie współzędnych okeśla się teminem steowania wektoowego lub polowo-zoientowanego, [6]. Metody te są obecnie standadem w dziedzinie napędów o egulowanej pędkości obotowej z silnikami indukcyjnymi i chaakteyzują się szybką eakcją obiektu steowanego na zmianę watości zadanej i posiadają niższe watości pądów i momentów ozuchowych w poównaniu do algoytmów skalanych -Rys.1. Rozwiązania z układami pzekształtnikowymi obejmują całą stuktuę pocesu wytwazania, począwszy od wastwy ealizacji automatycznego steowania dla pojedynczych maszyn i uządzeń na poziomie instalacji podukcyjnej, aż do systemów nadzędnego steowania, monitoowania i zaządzania całością pocesu podukcyjnego. Pzełączenia tanzystoów GBT w falowniku (Rys. ) są związane bezpośednio ze stanem elektomagnetycznym silnika i są wyznaczane na podstawie obliczeń stumienia stojana i momentu silnika. Podstawowe dane dotyczące zastosowanego silnika są dostaczane podczas pocesu uuchomieniowego, gdzie tak zwany bieg identyfikacyjny pozwala na wyznaczenie takich paametów jak ezystancje i indukcyjności schematu zastępczego (Rys. ) oaz pąd magnesujący, []. Geneato funkcji ampy Układ geneacji stumienia Zastępczy model silnika Regulato pędkości Rys.. Schemat wektoowego algoytmu steowania napędem SMOVERT 1 w aplikacji dźwigowej, wg [4] Zastosowany poceso sygnałowy decyduje o szybkości (mikosekundy) poównania aktualnie dostaczonych watości do kompaatoów z sygnałami zadanymi stumienia ( zad ), momentu ( zad ) oaz pędkości (n zad ). Na podstawie tego poównania geneowana jest infomacja do układu steującego pacą tanzystoów 1 SMOVERT - SEMENS Registeed Tade Mak GBT. Należy zauważyć, że w pocesach pzejściowych podczas stanów dynamicznych takich jak ozuch, hamowanie, czy zmiana obciążenia, ważną olę odgywają następujące elementy (bloki funkcyjne): egulato pędkości, człon geneacji stumienia silnika (geneacja składowej ), zastępcze modele silnika zaimplementowane w opogamowaniu model SEM i model pądowy, układ do szybkiej geneacji momentu oaz geneato ampy. Analiza diagamu funkcyjnego z Rys. jako pzykładu ealizacji algoytmu steowania wektoowego w układzie z zamkniętym pędkościowym spzężeniem zwotnym pozwala zauważyć, że po załączeniu pzekształtnika pojawiają się stosunkowo duże opóźnienia w pacy napędu - Rys. 3. t t1 t t3 n>1%n1 Opis pzebiegów: 1- Moment silnika - Napięcie członu DC 3- Zadana watość napięcia silnika 4- Pąd wyjściowy silnika 5- Pędkość obotowa silnika 6- Aktualna watość składowej 7- Aktualna watość składowej Rys.3. Chaakteystyki ozuchowe silnika pacującego w konfiguacji algoytmu wektoowego ze pędkościowym spzężeniem zwotnym dźwig w Policach, silnik 37kW Opóźnienia w obszaze zakeślonym na Rys. 3 wynikają głównie z odzaju i typu konstukcji silnika indukcyjnego oaz z pzyjętej techniki algoytmu steowania wektoowego i będą tematem dalszej analizy. 3. Elektomagnetyczne pocesy pzejściowe w układach napędowych Czas twania pocesu ustalania stanu elektomagnetycznego zależy głównie od mocy zastosowanego silnika. Pzykładowo dla silnika o mocy P N = 1.5 kw poces ten twa ok..3s, a dla silnika o mocy P N =1 kw twa już ok. 1.8 s (czas ten jest liczony od chwili podania sygnału stat do czasu pojawienia się pędkości n>). Po podaniu sygnału załączającego występują zatem stosunkowo duże opóźnienia w pocesie ozuchowym, co np. w pzypadku aplikacji dźwigowych może stanowić duży poblem techniczny. stnieje możliwość skócenia pojawiających się opóźnień np. za pomocą koekcji nastaw paametów powadzących do zmniejszenia czasu geneacji składowej

3 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 17 (czasu wzbudzenia). Na podstawie pomiaów wykonanych w aplikacji dźwigowej z silnikiem indukcyjnym o mocy P N = 37 kw (dźwig w Policach Rys. 3) można stwiedzić, że poces ustalania się stanu elektomagnetycznego tego silnika twa około t w =.9 s (jest to czas t w liczony od podania sygnału stat do chwili pojawienia się pędkości n>; t w =t - t ). W piewszej chwili ozuchu dla czasu t i po podaniu sygnału stat, pojawia się jedynie składowa pądu stojana (chaakteystyka n 6, Rys. 3), natomiast składowa pądu stojana (chaakteystyka n 7, Rys. 3) pojawia się w chwili t 1, gdy watość składowej zaczyna się ustalać na poziomie wynikającym z watości pądu magnesującego. W piewszych chwilach na zaciski silnika jest podawane badzo małe napięcie (chaakteystyka n 3, Rys. 3), któe wzbudza odpowiedni stumień. Dopieo w chwili t 1, gdy stumień jest już ustalony następuje geneacja momentu (chaakteystyka n1, Rys. 3), któy jest iloczynem wektoowym obu składowych. Regulacja momentu odbywa się pzez zmianę składowej pądu stojana do któej mamy bezpośedni dostęp. Pzebieg wypadkowego pądu stojana (chaakteystyka n 4, Rys. 3) jest związany z pzebiegami obu składowych, a jego watość skuteczna wynosi: = +. Pąd s jest poównywany ze s stałą watością definiowanego pzez użytkownika paametu okeślającego watość pądu maksymalnego silnika i musi spełniać waunek: s ( P18) = +. W efekcie, gdy smax pąd stojana jest mniejszy od dopuszczalnego, to óżnica: s max s > i użyty element oganicznika nie pzepuszcza sygnału, a układ oganiczenia pądowego nie eaguje. W takim pzypadku pulsację poślizgu ω możemy obliczyć z uwzględnieniem obu składowych d i q według ównania 1, [5]: ω = i (t) L m T Ψ (t) d gdzie: T - stała czasowa obwodu winika (1) Układ ównań opisujący badany silnik indukcyjny w układzie składowych d, q związanym z winikiem ma postać : W di Lm Ψ W 1 = i + ωψ i + u LRs dt RsL dt RsL Rs W di Lm W 1 = i ωψ Ψ ωψ i + u LRs dt RsL RsL Rs dψ R = ( Lmi Ψ) dt L i RLm ψ ω ω = Ψ L dω p 3 Lm = p Ψi Mo dt J L () W waunkach ustalonych (dla czasów t>t, Rys. 3) składowa pądu stojana jest stała. Również pąd magnesujący m epezentujący stumień winika i składowa pądu stojana, któe stanowią o momencie silnika mają watości stałe. Związek pomiędzy składowymi pądu stojana oaz m jest następujący: d m = T (3) m + d t Pzedstawiony powyżej sposób opisu zamienia silnik indukcyjny w maszynę podobną do silnika pądu stałego, w któym pąd m ( ) odpowiada za geneację stumienia głównego silnika DC, natomiast składowa pądu stojana epezentuje pąd twonika. Analizując zamieszczone pzebiegi na Rys. 3 zauważamy, że pojawia się także znaczne pzeegulowanie w zadawanej watości pądu stojana dla składowej. Pzyczyną tego jest inecja z jaką pojawia się stumień Ψ w osi winika, jako odpowiedź na wymuszenie pądowe. Pożądanym jest, aby w chwili pojawienia się składowej pądu stojana, watość stumienia, a tym samym watość składowej była już ustalona (chwila t 1 na Rys. 3). Ten fakt pozwala na egulację momentu elektomagnetycznego silnika popzez steowanie jedynie watością składowej (chaakteystyka n1, Rys. 3). Występujące pzeegulowanie w pzebiegu składowej pozwala na ustalenie się watości stumienia na wymaganym poziomie (nastawa pedefiniowana podczas automatycznej identyfikacji zastępczych paametów napędu). Równanie wiążące składową pądu stojana ze stumieniem winika Ψ d w osi d jest następujące, wzó 4: dψ R L R d m + Ψ d = (4) L L dt Jest to ównanie członu inecyjnego, któego tansmitancja opeatoowa pzy wzmocnieniu K

4 18 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 i stałej czasowej T ma postać - wzó 5, gdzie: K = L m oaz L T = : R Ψd ( s) K G( s) = = (5) ( s) T s + 1 Diagam funkcyjny na schemacie z Rys. pzedstawia także, w jaki sposób jest geneowana składowa pądu stojana. Znajduje się tam blok, któy na bazie sygnałów z modelu silnika oaz oganiczeń momentowych, w efekcie oblicza zadaną watość składowej - Rys.4. Rys.4. Schemat układu do geneacji stumienia i obliczania składowej pądu stojana, wg [4] Geneacja stumienia, a tym samym składowej odbywa się za pomocą wstępnie zadanej chaakteystyki stumienia zbudowanej w bloku o nazwie Geneacja-zadawanie stumienia Rys. 4. Watością zadaną w układzie jest stumień magnetyczny silnika, a pzepowadzona pocedua identyfikacji paametów schematu zastępczego silnika jest podstawą funkcjonowania modelu i całego napędu. Analiza diagamu funkcyjnego (Rys. 4), jak i wyniki pzepowadzonych badań dla wielu pzypadków pzemysłowych napędów dźwigowych (suwnica dokowo - bamowa w Stoczni Szczecin, Suwnica pzeładunkowa w Zespole Elektowni Dolna Oda - Szczecin, Suwnica pzeładunkowa w Zakładzie Nawozów Sztucznych Police) pozwala zauważyć wspólną cechę badanych napędów, któa skłania do badań dynamiki układu pzy wykozystaniu dodatkowego sygnału M (pecontol) dodawanego do momentu napędowego silnika. Wykozystano do tego pzedstawiony na Rys. 1 geneato ampy (RFG), któy jako funkcja zadajnika znajduje się w analizowanym układzie pzekształtnikowym, [4]. 4. Aplikacje dźwigowe Opis układu dźwigowego waz z działającymi na zawiesie momentami pzedstawia Rys.5. -Mo,-Ms Ms3 M d3 Mo ω ω1 ωg Md3=Mo-Ms3 Paca pądnicowa Ms Md M d=m s+m o Paca silnikowa Md1=Ms1+Mo Paca silnikowa Md1 Ms1 M s Mo M Md=Ms+Mo dla opuszczania Ms=-Mo dla pacy ustalonej Rys.5. Zależności pomiędzy momentami w dźwigowym układzie napędowym: a) uposzczony schemat blokowy, b) moment dynamiczny pzy opuszczaniu ładunku - M d1 ; zakes pacy silnikowej M d ; zakes pacy pądnicowej - M d3 ; (M S moment silnika, Mo - moment obciążenia); F H = m g - siła użyta do podnoszenia obciążenia m z pzyspieszeniem g; v max maksymalna pędkość liniowa obciążenia Na etapie pojektowania układu napędowego należy uwzględnić pzewymiaowanie mocy silnika i pzekształtnika, tak aby pąd stojana: s ( P18) smax = +. Zgodnie z wytycznymi dla aplikacji dźwigowych [4], pzy doboze silnika napędowego należy spełnić następujące waunki: M SB >1.3 M SMax oaz M SMax M SN gdzie: M SB moment kytyczny silnika, M SMax moment maksymalny silnika z założonym maginesem bezpieczeństwa i spełniający jednocześnie założenia nom dźwigowych: M SMax M SN, oznaczenia M SN moment znamionowy silnika. Jednocześnie pąd silnika pzy momencie maksymalnym wynosi, [3]: 1 ( SN omn ) k N omn M SMax SMax + M (6) SN k N gdzie: SMax pąd silnika pzy momencie maksymalnym M Smax, SN pąd znamionowy silnika, omn znamionowa watość pądu magnesującego silnika (składowa biena pądu biegu jałowego), k N stała, któa w zależności od zakesu pędkości oboczej wynosi: k N = 1 dla stumienia oaz osłabiania pola. S SN Mo,Ms n n w zakesie stałego n S k N = dla n S > n SN w zakesie nsn Pąd opisany wyażeniem 6, stanowi jedno z głównych kyteiów dla dobou silnika i obliczania cykli pacy w ozważanym układzie dźwigowym Rys.6.

5 3 7 8 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 19 t p - no-load time [s] t b - acceleating time [s] t k - loweing time at constant velocity v max [s] t v - deceleating time [s] M Moto- acceleating o deceleating toque fo the load efeed to the cable dum [Nm] P Moto- moto output at the maximum hoisting velocity (steady-state full-load output) and moto output (egeneative opeation) [kw] Rys.6. Cykle pacy napędu dla faz podnoszenia i opuszczania zawiesia, [4] Po spełnieniu powyższych wymagań można pzejść do etapu modyfikacji układu egulatoa pędkości w wybanym algoytmie steowania. 5. Metoda okeślania watości momentu statycznego Rozwijanie watości momentu napędowego w sytuacji zahamowanego mechanicznie i wstępnie obciążonego wału napędowego. [%] n/f(act) 4 Toque(act) 5 OutputAmps 3 T(Accel) n/f(set) Rys.7. Pzebiegi chaakteystyk dla systemu napędowego podczas fazy opuszczania, [3] Pzed ozpoczęciem uchu w sytuacji, w któej silnik jest zahamowany mechanicznie pzez luzownik, a obciążenie jest zawieszone w powietzu do momentu otwacia luzownika nie występuje uch obotowy. Powoduje to następujące konsekwencje: - jeżeli watość zadana pędkości wynosi n zad =, to moment ównież nie jest ozwijany M akt =. - Jeżeli watość zadana pędkości wzasta (n zad >) zgodnie z dynamiką okeśloną pzez geneato zbocza, a szczęki luzownika pozostają dalej zaciśnięte, wówczas w silniku jest geneowany moment napędowy, któego watość ośnie zgodnie z opisem w p.4. [ms] Pzebiegi w zeczywistym układzie dźwigowym pzedstawiono na Rys. 7 i Rys. 8. [%] [ms] Załączenie falownika, ustalenie stumienia silnika Składowa pądu stojana Składowa pądu stojana Opóźnienie Pędkość zeczywista Stat Odblokowanie hamulca luzownika Stat silnika Rys.8. Opóźnienia w pacy napędu dla pocesu podnoszenia zawiesia (paca 4 silników o mocy P N =16 kw każdy, suwnica WULKAN Stocznia Szczecin) Po otwaciu szczęk luzownika następuje poównanie watości aktualnego momentu obciążenia i powstałego do tej chwili momentu napędowego. Jeżeli moment napędowy ma mniejszą watość od momentu obciążenia, ozpocznie się opadanie ciężau. Jest to szczególnie niekozystne, jeżeli napęd wykonuje poceduę podnoszenia. Ponieważ wówczas musi nastąpić nawót silnika. W pzypadku większych watości cofnięcia po otwaciu luzownika chwilowe obciążenie pądowe może dopowadzić do awayjnego wyłączenia pzekształtnika. A co za tym idzie, pzewy w pacy. W celu zapobieżenia powyżej sytuacji można zastosować następujące śodki : - Opóźnienie chwili otwacia hamulca w stosunku do momentu ozpoczęcia pacy geneatoa zbocza, co pozwoli na dostateczne ozwinięcie się momentu napędowego, - Wpowadzenie składowej stałej momentu napędowego, co pozwala na utzymywanie niezeowej watości momentu nawet dla zamkniętego luzownika (watość ta stanowi niezeowy waunek początkowy dla ozwijania się momentu napędowego). Wymaga to jednak znajomości pzez układ steowania nadzędnego chociaż pzybliżonej watości momentu obciążenia. - Pzyspieszenie dynamiki wzostu momentu napędowego pzez zastosowanie składowej dodatkowej wykozystującej mechanizm ozpoznawania zbocza w geneatoze RFG (Toque Pocontol). Wówczas odpowiednia składowa momentu jest wystawiana od chwili ozpoczęcia działania geneatoa zbocza.

6 13 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 Oczywiście jest możliwe zastosowanie metody łączącej wyżej wymienione sposoby geneowania momentu w chwili ozuchu. W omawianych pzypadkach, w badanych pzebiegach pądów i pędkości, od chwili podania sygnału stat do chwili podania watości zadanej pędkości pojawia się duże opóźnienie, co pzekłada się na duże opóźnienia w pacy całego napędu Rys. 3, Rys Badania i modyfikacje W komecyjnym algoytmie steowania napędem SMOVERT MASTERDRVES, zostało opacowane pzez poducenta i analizowane w p.3 ozwiązanie funkcyjne algoytmu pzedstawione na Rys.. Zapojektowanie ozbudowanego układu algoytmu steującego oaz zastosowanie dodatkowych bloków funkcyjnych, a także wnioskowanie z wykonanych badań ekspeymentalnych stanowią o możliwości ingeencji w otwatą stuktuę algoytmu steowania pzekształtnika. Badania pzedstawione powyżej miały na celu pzybliżenie potencjalnych możliwości napędu SMOVERT w zakesie geneacji składowych momentu w początkowych chwilach ozuchu, z punktu widzenia zastosowań dźwigowych. Z badań tych wynika, że: - w chwilach pzejściowych podczas stanów dynamicznych ważną olę odgywa szeeg bloków funkcyjnych algoytmu steowania pzekształtnika zaznaczonych na Rys.. - na podstawie wykonanych pomiaów zaówno laboatoyjnych jak i pzemysłowych w aplikacjach dźwigowych z silnikami indukcyjnymi można stwiedzić, że poces ustalania się stanu elektomagnetycznego wybanych silników o mocy P N wynosi: PN = 37 kw twa około t w =.9 s PN = 11 kw twa około t w = 1.85 s PN = 16 kw twa około t w = 3.5 s - analizując zamieszczone pzebiegi zauważamy, że we wszystkich pzypadkach wspólną cechą pacy silnika jest występowanie znacznego pzeegulowania w zadawanej watości pądu stojana dla składowej. - wnioskowanie ekspeymentalne z pzepowadzonych badań jest podstawą do stwiedzenia, że istnieje możliwość skócenia czasu opóźnień pojawiających się po załączeniu pzekształtnika. stnieje pzy tym możliwość ingeencji w wewnętzną stuktuę algoytmu steowania badanego układu, pzewidziana pzez poducenta uządzenia. Zapoponowana zmiana dotyczy adaptacji egulatoa pędkości oaz modyfikacji układu geneacji stumienia i została potwiedzona wnioskowaniem na podstawie badań ekspeymentalnych. Rys.9. Adaptacja wzmocnienia egulatoa pędkości w toze algoytmu FOC W celu popawy właściwości dynamicznych układu SMOVERT, zastosowano mechanizm wytwazania momentu silnika sygnałem wysteowania wstępnego pochodzącego od dynamicznej składowej momentu M (pecontol) otzymywanej z aktywnego geneatoa funkcji ampy Rys. 9 Zapoponowano ozwiązanie, któe pzed otwaciem luzownika pzyspiesza geneację momentu i nadaje właściwy kieunek pędkości, Rys. 9. W pzypadku, gdy obciążenie, a także moment bezwładności zmieniają się w dużych ganicach, wymagane jest dodatkowe uzależnienie współczynnika wzmocnienia egulatoa pędkości Kn od momentu obciążenia spowadzonego do wału silnika Rys. 9. Sygnałem, któy zmienia watość wzmocnienia egulatoa pędkości jest sygnał wysteowania wstępnego momentu T Accel załączany dynamicznie azem z geneatoem funkcji ampy M (pecontol). Dodatkowo dla układu steowania pomocny jest sygnał zmian dn/dt, infomujący o ozpoczęciu pacy geneatoa ampy RFG.

7 Zeszyty Poblemowe Maszyny Elektyczne N 75/6 131 a) b) Póba podnoszenia masy na wózku 1 dla zeowych watości składowej t=4.1 s Póba podnoszenia masy na wózku 1 dla niezeowej watości początkowej składowej pądu stojana c) t=3.96 s d) t=.9 s Załączenie pzekształtnika ustalenie stumienia magnetycznego t=6.1 s Póba opuszczania masy na wózku 1 dla zeowych waunków ozuchowych t=75 ms Odblokowanie hamulca Rozpoczęcie pacy Póba opuszczania masy na wózku dla zeowych waunków ozuchowych t=75 ms Opis pzebiegów: 1 Pędkość aktualna silnika Pędkość zadana silnika 4 Pąd wyjściowy 5 Aktualna watość składowej 6 Aktualna watość składowej 7 Napięcie wyjściowe 8 Moment silnika Opis pzebiegów: 1 Pędkość aktualna silnika 4 Częstotliwość zadana napięcia stojana 5 Aktualna watość składowej 6 Aktualna watość składowej Opis pzebiegów: 1 Pędkość aktualna silnika Pędkość zadana silnika 4 Moment silnika 5 Pąd wyjściowy Opis pzebiegów: 1 Pędkość aktualna silnika Pąd wyjściowy 3 Pędkość zadana silnika 4 Moment silnika Rys.1. Badania pób podnoszenia i opuszczania masy dla wózków 1 oaz na obiekcie suwnicy dokowo-bamowej pacującej w Stoczni Szczecin Na Rys.1 pzedstawiono wyniki badań dotyczących pób podnoszenia i opuszczania masy zawiesia dla wózków 1 oaz na obiekcie suwnicy dokowo-bamowej pacującej w Stoczni Szczecin. Zauważmy, że czas ustalania stanu elektomagnetycznego silnika o mocy P N =16 kw dla zeowych waunków początkowych = i standadowego algoytmu steowania (Rys. 1 a) wynosi około 3.5 s. Natomiast dla układu z niezeowymi waunkami początkowymi, czas ten wynosi około.9 s (Rys. 1 b). W pzypadku układu z niezeowymi waunkami początkowymi i dodatkowo zmodyfikowaną stuktuą egulatoa pędkości, czas ten wynosi około t =75 ms (Rys. 1 c i d). Pzedstawione na Rys. 1 pzebiegi stanowią podstawę do stwiedzenia, że zapewnienie niezeowych waunków początkowych zgodnie z ównaniem 3, pozwala na skócenie zjawisk pzejściowych w pocesie ozuchu oaz szybszą geneację pędkości i momentu napędowego silnika. 7. Podsumowanie Czas twania pocesu ustalania się stanu elektomagnetycznego zależy głównie od mocy zastosowanego silnika, a po podaniu sygnału załączającego występują stosunkowo duże (kilkusekundowe) opóźnienia w pocesie ozuchowym, co w pzypadku aplikacji dźwigowych stanowi duży poblem techniczny. Wnioskowanie z pzepowadzonych badań ekspeymentalnych, analiza diagamu funkcyjnego wybanego algoytmu steowania wektoowego (Rys. ) oaz analiza matematyczo-fizyczna, jest podstawą do stwiedzenia możliwości skócenia czasów opóźnień pojawiających się po załączeniu pzekształtnika. stnieje pzy tym możliwość ingeencji w wewnętzną stuktuę algoytmu steowania badanego układu pzewidziana pzez poducenta napędu SMOVERT. Pzebiegi zaejestowane w układzie dźwigowym dla niezmodyfikowanej oaz zmodyfikowanej stuktuy algoytmu pozwalają na stwiedzenie, że po wykonanych modyfikacjach, w odniesieniu do pób testowych otzymano pawie -kotne skócenie czasu zachodzących zjawisk, a tym samym wzost bezpieczeństwa i pewności działania układu dźwigowego. 8. Liteatua [1]. Blaschke F.: Das Vefahen de Feldoientieung zu Regelung de Asynchonenmaschine. Siemens Foschungs- und Entwicklungsbeichte, Vol. 1, pp , 197. []. Anuszczyk J., M. Jabłoński: Wpływ adaptacyjnego steowania silnika indukcyjnego współpacującego z falownikiem Maste Dives VC na jego dynamikę. SENE 99, tom, st:1-6, Łódź Atuówek, [3]. Anuszczyk J., Jabłoński M.: Method of detemination of static toque value fo the state of motionless shaft of an induction moto unde load in a convete dive system. Poc. of 5 th ntenational Confeence on Unconventional Electomecanical and Electical Systems UEES 1, Szczecin Międzyzdoje, 1, Vol., pp [4]. Dokumentacja kompendium i katalogi dobou dla SMOVERT MASTERDRVES Vecto Contol [5]. Tunia H., Kaźmiekowski M.: Automatyka napędu pzekształtnikowego PWN, Wa-wa [6]. Vas P.: Sensoless vecto and diect toque contol. Oxfod Univesity Pess Autozy Jan Anuszczyk *, Maiusz Jabłoński ** Politechnika Łódzka, nstytut Mechatoniki i Systemów nfomatycznych; 9-94 Łódź, ul. Stefanowskiego 18/, tel , anuszj@p.lodz.pl ** maiusz.jablonski@p.lodz.pl