A comparison of properties of a low-power induction motor with open slots closed with magnetic wedges and a motor with semi-closed slots

• Autorzy: Korkosz M. , Pliś D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.01.38

Warianty tytułu

PL

Porównanie właściwości silnika indukcyjnego małej mocy o żłobkach otwartych zamkniętych kinami magnetycznymi z silnikiem o żłobkach półzamkniętych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For reasons related to the technological process of winging induction motors, the trend to design machines with open stator slots apparently prevails. The problem is of special importance when multi-wire windings are used. In such case, winding a stator with open slots is much easier. The main role of wedges in induction motors is usually to secure stator windings. The paper presents a study on a low-power three-phase squirrel-cage motor in which stator slots are open or partially closed (semi-closed) and provided with wedges. The effect of relative magnetic permeability characterising the wedges on electromagnetic torque in the motor starting phase was examined as well as losses in rotor bars. The paper ends with conclusions concerning the possibility to use magnetic materials with properly selected relative magnetic permeability for wedges securing open stator slots to obtain a squirrel-cage induction motor with properties similar to those of a motor with semi-closed slots.

PL

Ze względów technologicznych, na łatwiejsze zwojenie silników indukcyjnych, jest tendencja do wytwarzania silników ze żłobkami otwartymi. Problem ten jest szczególnie istotny w przypadku stosowania uzwojeń wielodrutowych. W takim przypadku uzwajanie silnika jest znacznie łatwiejsze. Kliny w silniku indukcyjnym zazwyczaj pełnią funkcję zabezpieczającą uzwojenia stojana. W pracy przeprowadzono analizę trójfazowego silnika indukcyjnego z wirnikiem klatkowym małej mocy, w którym żłobki stojana zamknięte klinem magnetycznym są otwarte lub półzamknięte. Badano wpływ względnej przenikalności klina magnetycznego na moment elektromagnetyczny w czasie rozruchu, oraz straty w prętach wirnika. Zamieszczono wnioski dotyczące możliwości stosowania materiału magnetycznego o określonej względnej przenikalności magnetycznej na kliny zabezpieczające przestrzeń żłobkową stojana przy żłobkach otwartych i półzamkniętych, aby silnik indukcyjny klatkowy o żłobkach otwartych posiadał podobne właściwości jak silnik o żłobkach półzamknietych.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; magnetic wedge; open slot; semi-closed slot

PL

silnik indukcyjny; klin magnetyczny; żłobek otwarty; żłobek półzamknięty

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 1
• Strony: 157--160
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Korkosz M.

• Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. W. Pola 2

autor

Pliś D.

• Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. W. Pola 2

Bibliografia

• [1] Kozłowski H.S., Turowski E., Silniki indukcyjne: projektowanie, konstruownie, wytwarzanie, WNT, 1961
• [2] Chalmers B.J., Richardson J., Performance of some magnetic slots wedges in an open-slot induction motor, Proceedings of the Instituion of Electrical Engineers, Vol. 114, Issue 2, 1967, 258-260
• [3] Anazawa Y., Kaga A., Akagami H., Watabe S., Makino M., Prevention of harmonics torque in squirrel cage induction motors by means of soft ferrite magnetic wedges, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 18, Issue 5, 1982, 1550-1552
• [4] Takeda Y., Yagisawa T., Suyama A., Yamomoto M., Application of magnetic wedges to large motors, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 20, Issue 5, 1984, 1780-1782
• [5] Mikami H., Ide K., Arai K., Takahashi M., Kajiwara K., Dynamic harmonic field analysis of a cage type induction motor when magnetic slots wedges are applied, IEEE Transactions on Energy Conversion, 1997, Vol.12, Issue 4, 337-343
• [6] Curiac R., Li H., Improvements in energy efficiency of induction motors by the use of magnetic wedges, 58th Anuual IEEE Petroleum and Chemical Industry Conference (PCIC), 2011, 1- 6
• [7] Cary S., Hanson J., Evans C., Blokhintsev I., Electrical rotating machines standards part II: Magnetic wedge desing & monitoring methods, 58th Anuual IEEE Petroleum and Chemical Industry Conference (PCIC), 2011, 1-8
• [8] Hanna R. Schmitt D.W., Failure analysis of Induction Motor: Magnetic Wedges in Compression Stations, IEEE Industry applications Magazine, 2012, Vol.18, Issue 4, 40-46
• [9] Lavanya M., Selvakumar P., Vijayshankar S., Easwarlal C., Performance Analysis of Three Phase Induction Motor Using Different Magnetic Slot Wedges, IEEE 2nd International Conference on Electrical Energy Systems (ICEES), 2014, 164- 16
• [10] Bai B., Wang Y., Wang X., Suppersion for Discharging Bearing current in Variable-Frequency Motors based on Electromagnetic Shield Slot Wedge, IEEE Transactions on Magnetics, 2015, vol.PP, Issue 99, 1-1 (IEEE Early Access Articles)
• [11] Sangwoo H., Sang B.L., Byunghwan K., In-Service Monitoring of Stator-Slot Magnetic Wedge Condition for Induction Motors, IEEE Transactions on Industry Applications, 2016, vol.52, No.4, 2900-2910
• [12] Pliś D., Badania symulacyjne silników z klinami magnetycznymi, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 12, 2004,1258-1261
• [13] Wardach M., Wpływ klinów magnetycznych na pulsacje momentu elektromagnetycznego w przetwornikach o strukturze użłobkowanej, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 3, 2006, 21-24
• [14] Dems M., Komęza K., Sykulski J.K., Analysis of effects ofmagnetic slot wedges on characteristics of large induction otor, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 7b, 2012, 73-77
• [15] Cedrat Documentation 11.2

Uwagi

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