Wpływ odkształceń napięcia w sieci zasilającej na rozkład temperatury silnika synchronicznego wzbudzonego magnesami trwałymi

• Autorzy: Lipiński Sz. , Zawilak J.

Warianty tytułu

EN

Influence of voltage distortion on temperature distribution in line-start permanent magnet synchronous motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim są coraz częściej stosowane w miejsce silników indukcyjnych. Wobec tego muszą być odporne na podobne narażenia jak maszyny asynchroniczne. Jednym z takich narażeń jest praca przy zasilaniu napięciem odkształconym. Dotychczasowe prace dotyczące wpływu odkształceń napięcia zasilającego na silniki indukcyjne pokazują, że wyższe harmoniczne powodują wzrost temperatur w maszynie. Ze względu na zbliżoną konstrukcję, podobne zjawiska występują także w silnikach synchronicznych wzbudzanych magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim. Na podstawie normy IEC 61000-2-2:2002 i IEC 61000-2-4:2002 zaprezentowano wpływ wyższych harmonicznych w napięciu zasilającym na temperaturę pracy silnika tego typu o mocy 1900 W oraz napięciu 400 V. Rozpatrywano przy tym pracę ustaloną silnika ze stałym obciążeniem i do obliczeń wykorzystano model numeryczny sprzęgający dwukierunkowo pole elektromagnetyczne i cieplne.

EN

Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motors (LSPMSM) are increasingly used in preference to induction motors. Therefore they have to be resistant to the same exposures like asynchronous motors. One of such exposal is operation with distorted power supply voltage. Foregoing papers concerning influence of the voltage distortion on induction motors show that higher harmonics lead to increased temperature of the machine. By virtue of similarity in construction such phenomenon occurs also in LSPMSM. According to standards IEC 61000-2-2:2002 and IEC 61000-2-4:2002 presented influence of harmonics in power supply voltage during steady state operation with constant load. Two-way coupled electromagnetic and thermal model was utilized in numerical analysis.

Słowa kluczowe

PL

silniki synchroniczne; magnesy trwałe; rozruch bezpośredni; analiza numeryczna; odkształcenie; napięcia; pomiar temperatury

EN

synchronous motors; permanent magnets; line start; voltage distortion; numerical analysis; temperature measurement

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 1 (113)
• Strony: 117--122
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lipiński Sz.

• Politechnika Wrocławska Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

autor

Zawilak J.

• Politechnika Wrocławska Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1]. J. Zawilak, T. Zawilak „Energooszczędne silniki synchroniczne z magnesami trwałymi”, Napędy i Sterowanie, Nr 2, luty 2014, str. 102 – 105, 2014.
• [2]. J. Zawilak, T. Zawilak „Energooszczędne silniki synchroniczne dużej mocy wzbudzane magnesami trwałymi”, Przegląd Elektrotechniczny, R.91 NR 10/2015, str. 117 - 120.
• [3]. P. Kisielewski, E. Pacholski, M. Leśnik, T. Zawilak, J. Zawilak, M. Żeleźnik „Konstrukcja, wykonanie i proby typoszeregu prototypow dużych silnikow synchronicznych z magnesami trwałymi”, Maszyny Elektryczne - Zeszyty Problemowe, Nr 3/2016 (111), str. 191 – 195, 2016.
• [4]. Ching-Yin Lee, Wei-Jen Lee, Yen-Nien Wang, Jyh-Cherng Gu „Effects of voltage harmonics on the electrical and mechanical performance of a threephase induction motor", 1998 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Technical Conference, Cat. No. 98CH36202, str. 88 - 94, 1998.
• [5]. P. G. Cummings „Estimating Effect of System Harmonics on Losses and Temperature Rise of Squirrel-Cage Motors”, IEEE Transactions on Industry Applications, VOL. IA-22, NO. 6, str. 1121 – 1126, 1986.
• [6]. „Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-2: Environment – Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signaling in public low-voltage power supply systems”, IEC 61000-2-2:2002.
• [7]. „Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-4: Environment – Compatibility levels in industrial plants for low-frequency conducted disturbances”, IEC 61000-2-4:2002.
• [8]. Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 2-12: Environment – Compatibility levels for low-frequency conducted disturbances and signalling in public medium-voltage power supply systems, IEC 61000-2-12:2003.
• [9]. E. Lin, X. Hu „Understanding temperature- dependent demagnetization”, Ansys Advantage, Volume VI, Issue 3, str. 56-57, 2012.
• [10]. J.G. Cook, J.P. Moore, T. Matsumura, M.P. van der Meer „The Thermal and Electrical Conductivity of Aluminum”, P.G. Klemens, T.K. Chu, Thermal Conductivity 14, Springer Science+ Business Media, New York, 1976.
• [11]. R.A. Matula, „Electrical Resistivity of Copper, Gold, Palladium and Silver”, The Journal of Physical Chemistry, Vol. 8, No. 4, 1979.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).