Improvement of the electric drive of the feeder using vector PWM control

• Autorzy: Voznyak Oleksandr , Polievoda Yurii , Solona Olena , Yaropud Vitalii , Tverdokhlib Ihor , Karpiichuk Mykhailo , Kovalova Kateryna , Solomon Alla

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.09.11

Warianty tytułu

PL

Udoskonalenie napędu elektrycznego podajnika z wykorzystaniem sterowania wektorowego PWM

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article researches and develops a method of controlling an asynchronous electric motor using a microcontroller and a vector control algorithm. The use of a bidirectional timer count mode and a wide-amplitude modulation frequency allows precise adjustment of rotation speeds. The developed system is flexible due to the possibility of the external speed setting through an analog input. The application of the PI control algorithm and speed measurement sensors ensures the stability and accuracy of the system under conditions of variable loads. The results of the experiments show the high efficiency of the system with sudden changes in speed, which makes it promising for the automation of feed distribution processes. The system has a strong potential for application in the field of animal husbandry, providing an efficient and accurate control of electric motors in various operating conditions.

PL

W artykule zbadano i opracowano metodę sterowania asynchronicznym silnikiem elektrycznym przy użyciu mikrokontrolera i algorytmu sterowania wektorowego. Zastosowanie dwukierunkowego trybu zliczania timerów i częstotliwości modulacji o szerokiej amplitudzie pozwala na precyzyjną regulację prędkości obrotowych. Opracowany układ jest elastyczny ze względu na możliwość zewnętrznego zadawania prędkości poprzez wejście analogowe. Zastosowanie algorytmu sterowania PI i czujników pomiaru prędkości zapewnia stabilność i dokładność układu w warunkach zmiennych obciążeń. Wyniki eksperymentów pokazują wysoką sprawność układu przy nagłych zmianach prędkości, co czyni go obiecującym dla automatyzacji procesów dystrybucji pasz. Układ ma duży potencjał do zastosowania w dziedzinie hodowli zwierząt, zapewniając wydajne i dokładne sterowanie silnikami elektrycznymi w różnych warunkach pracy.

Słowa kluczowe

EN

feeder; electric drive; asynchronous motor; microcontroller; vector control

PL

podajnik; napęd elektryczny; silnik asynchroniczny; mikrokontroler; sterowanie wektorowe

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 9
• Strony: 68--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Voznyak Oleksandr

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-0986-6869

autor

Polievoda Yurii

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-2485-0611

autor

Solona Olena

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0002-4596-0449

autor

Yaropud Vitalii

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-0502-1356

autor

Tverdokhlib Ihor

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-1350-3232

autor

Karpiichuk Mykhailo

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-3958-4755

autor

Kovalova Kateryna

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0001-7183-2996

autor

Solomon Alla

• Vinnytsia National Agrarian University (21008, 3, Sonyachna str., Vinnytsia, Ukraine

• https://orcid.org/0000-0003-2982-302X

Bibliografia

• [1]. Novytskyi A.V. Reliability assessment of means for preparing and distributing fodder depending on the conditions and modes
• [2]. Velyt I.A., Korzh V.O., Pashchenko S.A. Dosers for discharge of fodder mixture of feed dispensers for pig farms. Techniques and technologies in agro-industrial production (dedicated to the 55th anniversary of the founding of the Faculty of Engineering and Technology of the Poltava State Agrarian University): materials of the International science and practice conference, 7-8 October, (2021), Poltava, Ukraine, 200 p.
• [3]. Voytech V.O. Application of dspic33MC series Microchip microcontrollers for controlling semiconductor voltage inverters. Proceedings of the Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine. 43 (2016), 107-110.
• [4]. Nych O.P. Development of a synchronous electric motor control system. Bulletin of the Khmelnytskyi National University. Technical Sciences. 6 (2018), nr 1, 257–262.
• [5]. Voznyak O.M., Shtuts A.A. Control of an AC asynchronous electric motor based on the principle of V/F constancy and conventional PWM control. Technology, energy, transport of agricultural industry. 119 (2022), nr 4, 102–109.
• [6]. Vozniak O.M., Shtuts A.A., Tikhonov V.K. Study of starting modes of asynchronous motors and development of a soft start device. Technology, energy, transport of agricultural industry. 118 (2022), nr 3, 110–122.
• [7]. Tsurkan O., Kupchuk I., Polievoda Y., Voznyak O., Hontaruk Y., Prysiazhniuk Y. Digital processing of one-dimensional signals based on the median filtering algorithm. Przegląd elektrotechniczny. 98 (2022), nr 11, 51–56.
• [8]. Honcharuk I., Kupchuk I., Yaropud V., Kravets R., Burlaka S., Hraniak V., Poberezhets Ju., Rutkevych V. Mathematical modeling and creation of algorithms for analyzing the ranges of the amplitude-frequency response of a vibrating rotary crusher in the software Mathcad. Przeglad Elektrotechniczny. 98 (2022), nr 9, 14–20.
• [9]. Spirin A.,Kupchuk I., Tverdokhlib I., Polievoda Y., Kovalova K., Dmytrenko V. Substantiation of modes of drying alfalfa pulp by activeventilation in a laboratory electric dryer. Przegląd Elektrotechniczny 2022. Vol. 98, № 5. P. 11-15.
• [10]. Tverdokhlib I.V., Spirin A.V. Theoretical studies on the working capacity of disk devices for grinding agricultural crop seeds. INMATEH- Agricultural Engineering. 2016. Vol. 48, № 1. P. 43–52.
• [11]. Kotov B., Spirin A., Tverdokhlib I., Polyevoda Y. Theoretical researches on cooling process regularity of the grain material in the layer. INMATEH – Agricultural Engineering. 54 (2018), nr 1, 87–94.
• [12]. Kotov B., Spirin A., Kalinichenko R., Bandura V., Polievoda Y., Tverdokhlib I. Determination the parameters and modes of new heliocollectors constructions work for drying grain and vegetable raw material by active ventilation. Research in Agricultural Engineering. 65 (2019), nr 1, 20–24.
• [13]. Spirin A., Kupchuk I., Tverdokhlib I., Polievoda Y., Kovalova K., Dmytrenko V. Substantiation of modes of drying alfalfa pulp by active ventilation in a laboratory electric dryer. Przegląd Elektrotechniczny. 98 (2022), nr 5, 11–15.
• [14]. Kupchuk I., Wozniak O., Burlaka S., Polievoda Y., Vovk V., Telekalo N., Hontaruk Y. Information transfer with adaptation to the parameters of the communication channel. Przegląd Elektrotechniczny. 99 (2023), nr 3, 194–199.
• [15]. Solona O.V., Kupchuk I.M., Derevenko I.A., Tverdokhlib I.V. Verification of the mathematical model of the energy consumption drive for vibrating disc crusher. INMATEH – Agricultural Engineering. 55 (2018), nr 2, 113–120.
• [16]. Tsurkan O.V., Polievoda Y.A., Prysyazhnyuk D.V. et al. Vibromechanical intensification of heat and mass transfer processes during grain dehydration: Proceedings of the International Scientific and Technical Conference, 8-10 November, (2016), Kyiv, Ukraine, 112–114.
• [17]. Solona O.V., Bilyk D.A. Vibratory mills for grinding bulk materials of agricultural production. Vibrations in engineering and technology. 70 (2013), nr 2, 196–199.
• [18]. Tsurkan O.V., Gerasimov O.O., Polyevoda Y.A., TverdokhlibI.V., Rimar T.I., Stanislavchuk O.V. Kinetic features of vibrating and filtration dewatering of fresh peeled pumpkin. INMATEH- Agricultural Engineering. 2017. Vol. 52, № 2. P. 69 76.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).