Synthesis of a scalar ACS of the valve motor rotational speed for the icebreaker's ERM with a propulsion-steering complex "Azipod"
В статье рассматриваются основные тенденции развития систем судового автоматизированного электропривода с машинами переменного тока. В частности представлены варианты реализации электропривода с использованием частотно управляемых асинхронных двигателей и синхронных двигателей с электромагнитным возбуждением. Предлагается перспективная электромеханическая система на основе вентильного двигателя для ГЭУ ледокола с движительно-рулевым комплексом «Азипод». Целью работы является исключение структурной сложности и повышения функциональных возможностей электропривода за счет применения скалярной САУ частоты вращения вентильного двигателя вместо векторной для ГЭУ. Новизна заключается в использовании подхода и представления вентильного двигателя как объекта регулирования на основе аналогии с коллекторным двигателем постоянного тока при регулировании положения его оси токосъема. В соответствии с этим анализ информационных процессов, связанных с процессами электромеханического преобразования энергии, протекающими в синхронной машине с позиционно-зависимым частотным управлением, и синтез САУ электропривода по принципу подчиненного регулирования базируются на тех подходах, которые широко используются в регулируемых электроприводах постоянного тока, обладающих наилучшими динамическими свойствами. The article discusses the main trends in the development of marine automated electric drive systems with AC machines. In particular, variants of the implementation of an electric drive using frequency-controlled asynchronous motors and synchronous motors with electromagnetic excitation are presented. A promising electromechanical system based on a valve engine for the icebreaker's ERM with the propulsion-steering system Azipod is proposed. The aim of the work is to eliminate the structural complexity and to increase the functionality of the electric drive by using a scalar ACS of the valve motor rotational speed instead of a vector one for the ERM. The novelty lies in the use of the approach and representation of the valve motor as an object of regulation based on the analogy with the collector DC motor when regulating the position of its current collection axis. Thereby, the analysis of information processes related to the processes of electromechanical energy conversion occurring in a synchronous machine with position-dependent frequency control, and the synthesis of an ACS electric drive based on the principle of subordinate regulation are based on those approaches that are widely used in regulated DC electric drives possessing the best dynamic properties.