Modeling of a 3-Phase Induction Generator Including Magnetic Cross Saturation Effect

• Autorzy: Sartaj Mohd , Khan Mohd Rizwan , Khan Mohd Faisal

Identyfikatory

DOI

10.12736/issn.2330-3022.2020104

Warianty tytułu

PL

Modelowanie 3-fazowego generatora indukcyjnego z uwzględnieniem efektu skrośnego nasycenia magnetycznego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

In current energy scenario the contribution of renewable energy is increasing at substantial rate to achieve pollution free energy generation on long term basis. To reach this goal various researches are going on all over the world in the field of solar, wind and other renewable method of power generation. With the advantages of robustness and self-excitation, squirrel cage type induction machines are used for wind energy conversion system (WECS) and for small hydro power plants as self-excited induction generator (SEIG). To harness renewable and clean energy from wind or small hydro plants, it is required to understand SEIG transient behaviour in better way for smooth control of output voltage and frequency. In this paper non-linear dynamic model of 3-phase induction generator is presented along with its no-load and on-load performance analysis.

PL

W obecnym scenariuszu rozwoju energetyki udział energii odnawialnej rośnie w szybkim tempie, w długoterminowej perspektywie umożliwi to do wytwarzanie energii wolnej od zanieczyszczeń. Aby osiągnąć ten cel, na całym świecie trwają różne badania w dziedzinie energii słonecznej, wiatrowej i innych odnawialnych metod wytwarzania energii. Dzięki zaletom, takim jak: trwałość, niezawodność oraz zdolność do samowzbudzenia, indukcyjne maszyny klatkowe stosuje się w systemach konwersji energii wiatru (WECS) oraz w małych elektrowniach wodnych jako samowzbudne generatory indukcyjne (SEIG). Aby wykorzystać odnawialną i czystą energię z elektrowni wiatrowych lub małych elektrowni wodnych, konieczne jest lepsze zrozumienie zachowań generatorów SEIG w stanach przejściowych, w celu płynnej regulacji napięcia wyjściowego i częstotliwości. W artykule przedstawiono nieliniowy model dynamiczny 3-fazowego generatora indukcyjnego wraz z analizą jego wydajności bez obciążenia i z obciążeniem.

Słowa kluczowe

EN

self-excited induction generator; cross-saturation effect; resistive load; dq modelling

PL

samowzbudny generator indukcyjny; efekt nasycenia skrośnego; obciążenie rezystancyjne; modelowanie dq

• Wydawca: ENERGA SA
• Czasopismo: Acta Energetica
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 1
• Strony: 51--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Sartaj Mohd

• Department of Electrical Engineering, Aligarh Muslim University, Aligarh, India

autor

Khan Mohd Rizwan

• Department of Electrical Engineering, Aligarh Muslim University, Aligarh, India

autor

Khan Mohd Faisal

• Electrical Engineering Section, University Polytechnic, Aligarh Muslim University, Aligarh, India

Bibliografia

• 1. Khan M.F., Khan M.R., Voltage control of single-phase two winding self-excited induction generator for isolated loads, Int. Conf. Adv. Energy Convers. Technol., pp. 209–214, 2014.
• 2. Khan M.F., Khan M.R., Analysis of voltage build-up and speed disturbance ride through capability of a self-excited induction generator for renewable energy application, Int. J. Power Energy Convers., Vol. 7, No. 2, 2016, p. 157.
• 3. Bodson M., Kiselychnyk O., Analysis of triggered self-excitation in induction generators and experimental validation, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 27, No. 2, 2012, pp. 238–249.
• 4. Khan M.F., Khan M.R., Analysis of a six-phase self-excited induction generator supplying RL load with short shunt connection, IEEE Int. Conf. Power Electron. Drives Energy Syst. PEDES 2016, Vol. 2016-Janua, pp. 1–5, 2017.
• 5. Hallenius K.E., Vas P., Brown J.E., The analysis of a saturated self-excited asynchronous generator, IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 6, No. 2, 1991, pp. 336–345.
• 6. Kiselychnyk O., Bodson M., Wang J., Comparison of Two Magnetic Saturation Models of Induction Machines and Experimental Validation, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 64, No. 1, 2017, pp. 81–90.
• 7. Levi E., Impact of cross saturation on accuracy of saturated induction machine models, IEEE Power Engineering Review, Vol. 17, No. 2, 1997, p. 32.
• 8. Almarshoud A.F., Abdel-halim M.A., Alolah A.I., Including Effects Of Cross-Saturation And Leakage Path Saturation Together In The Generalized Model Of Three Phase Induction Machine, Can. Conf. Electr. Comput. Eng., pp. 195–200, 2001.
• 9. Wang L., Jatskevich J., Including magnetic saturation in voltage-behind-reactance induction machine model for EMTP-type solution, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 25, No. 2, 2010, pp. 975–987.
• 10. Graus J., Hahn I., A new method for the estimation of the influence of stator saturation on the differential inductances, Proceedings of the 2013 IEEE International Electric Machines and Drives Conference, IEMDC 2013, 2013, pp. 952–959.
• 11. Che H.S. et al., Experimental magnetizing inductance identification in five-phase induction machines, IECON Proceedings (Industrial Electronics Conference), 2013, pp. 5179–5184.
• 12. Khan M.F., Khan M.R., Iqbal A., Performance analysis of shunt, short shunt and long shunt self-excited induction generator: Analysis of shunt, short shunt and long shunt SEIG, PEDES 2012 – IEEE Int. Conf. Power Electron. Drives Energy Syst., 2012.
• 13. Krause P., Wasynczuk O., Sudhoff S., Analysis of Electric Machinery and Drive Systems. 2002.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).

2. Wersja polska na stronach 57-62.