Improving performance of a single-phase self-excited induction generator by modification of an excitation winding

• Autorzy: Makowski K. , Leicht A.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.01.37

Warianty tytułu

PL

Poprawa charakterystyk pracy samowzbudnego jednofazowego generatora indukcyjnego przez modyfikację uzwojenia wzbudzenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with single-phase induction machine operating as a self-excited induction generator which may be used to generate electrical energy from non-conventional energy sources. Performance characteristics of the self-excited generator with capacitor connected to the both stator windings under load operating conditions are computed by field-circuit method. By changing number of turns and size of wires of the auxiliary stator winding, considerable improvement of performance characteristics of the generator were obtained with respect to no-load voltage and under load condition. Furthermore, an influence of corresponding changes in the excitation stator winding on voltage magnitude induced in excitation winding, winding currents and output power of the generator for two capacitor topology in the main stator winding have been presented. The obtained simulation results may be useful in designing the self-excited induction generator on the base of single phase capacitor induction motors.

PL

Artykuł przedstawia jednofazową maszynę indukcyjną pracującą jako samowzbudny generator indukcyjny, który może być wykorzystany do wytwarzania energii elektrycznej z niekonwencjonalnych źródeł energii. Charakterystyki pracy samowzbudnego generatora indukcyjnego z kondensatorem podłączonym do obu uzwojeń stojana wyznaczone zostały za pomocą modelu polowo-obwodowego przy obciążeniu rezystancyjnym. Przez zmianę liczby zwojów i rozmiaru (średnicy) drutu uzwojenia pomocniczego stojana uzyskano znaczną poprawę charakterystyk generatora ze względu na wartość napięcia i prądu w uzwojeniu wzbudzenia generatora. Prezentowane wyniki uzyskane z symulacji mogą być wykorzystane w projektowaniu samowzbudnych generatorów indukcyjnych na bazie konstrukcji jednofazowych silników indukcyjnych.

Słowa kluczowe

EN

induction generator; single-phase; field-circuit modelling; performance characteristic; excitation winding

PL

generator indukcyjny; generator jednofazowy; modelowanie polowo-obwodowe; charakterystyka pracy; uzwojenie wzbudzenia

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 1
• Strony: 148--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Makowski K.

• Wroclaw University of Technology, Chair of Electrical Machines, Drives and Measurements, Poland

autor

Leicht A.

• Wroclaw University of Technology, Chair of Electrical Machines, Drives and Measurements, Poland

Bibliografia

• [1] Elder, J.M.; Boys, J.T.; Woodward, J.L.; The process of self excitation in induction generators, Electric Power Applications, IEE Proceedings B, vol.130, no.2, pp.103-108, March 1983.
• [2] Ojo, O.; Omozusi, O.; Jimoh, A.A.; Expanding the operating range of a single-phase induction generator with a PWM inverter, Industry Applications Conference, 1998. Thirty-Third IAS Annual Meeting. The 1998 IEEE, vol.1, no., pp.205-212 vol.1, 12-15 Oct 1998.
• [3] Makowski K., Leicht A.; Analysis of self-excitation and performance characteristics of a single-phase self-excited induction generator by field-circuit method, COMPEL, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 35, No. 1, pp. 200- 224, 2016.
• [4] Cherl-Jin Kim, Kwan-Yong Lee, A Study on the Modeling and Design of Single Phase Induction Generators, KIEE International Transactions on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems, Vol. 5-B, No. 4, pp. 331-336, 2005
• [5] Murthy S.S., Singh B., Sandeep V.; Design-based computational procedure for performance prediction and analysis of single-phase self-excited induction generator, Electric Power Applications, IET , vol.7, no.6, pp.477,486, July 2013
• [6] Tudorache T., Melcescu L., Paturca S.V.; Finite Element Analysis of Self-Excited Induction Generator for Isolated Small Power Wind Turbines, International Conference on Clean Electrical Power, 2007. ICCEP '07, pp.656-661, 21-23 May 2007
• [7] Kumbhar G.B., Kulkarni S.V., Escarela-Perez R., Campero-Littlewood E.; Applications of coupled field formulations to electrical machinery, COMPEL: The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Vol. 26, Iss. 2, pp. 489- 523, 2007
• [8] Flux 2D v. 11.1, User guide, CEDRAT, France, 2011

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).