Performance enhancement and assessment of the dual stator induction motor

• Autorzy: Alsammak Ahmed Nasser B. , Ghanim Ammar Shamil

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.33

Warianty tytułu

PL

Poprawa wydajności i ocena silnika indukcyjnego z podwójnym stojanem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An induction motor with three phases is a sturdy and heavy-duty machine requiring little upkeep effort. However, it is associated with issues like load and driver type, speed regulation, and starting conditions. A variable frequency drive (VFD) can be used to drive the motor to address these issues; however, power electronics use is limited due to the high current needed for the motor. Multiple-phase motors address the high current problem using the three phases to supply the current required by the drives to run high-powered motors. Further, such motors are incredibly reliable and are less prone to faults. This paper evaluates the Dual-Stator Winding Induction Motor (DSIM) through simulation created using MATLAB to understand the motor operation and performance characteristics in steady and dynamic conditions. Simulation outcomes indicate that different operating characteristics are associated with enhanced motor efficacy.

PL

Silnik indukcyjny z trzema fazami jest wytrzymałą i wytrzymałą maszyną, wymagającą niewielkich nakładów na konserwację. Wiąże się to jednak z takimi kwestiami, jak rodzaj obciążenia i kierowcy, regulacja prędkości i warunki rozruchu. Przemiennik częstotliwości (VFD) może być używany do napędzania silnika w celu rozwiązania tych problemów; jednak użycie energoelektroniki jest ograniczone ze względu na wysoki prąd potrzebny do silnika. Silniki wielofazowe rozwiązują problem wysokiego prądu, wykorzystując trzy fazy do dostarczania prądu wymaganego przez napędy do pracy silników o dużej mocy. Co więcej, takie silniki są niewiarygodnie niezawodne i mniej podatne na awarie. W niniejszym artykule dokonano oceny symulacji silnika indukcyjnego z podwójnym uzwojeniem (DSIM) stworzonej przy użyciu programu MATLAB, aby zrozumieć działanie silnika i charakterystykę wydajności w warunkach stabilnych i dynamicznych. Wyniki symulacji wskazują, że różne cechy operacyjne są związane ze zwiększoną sprawnością motoryczną.

Słowa kluczowe

EN

dual stator induction motor; DSIM; multi-phase induction motor; Matlab-Simulink

PL

silnik indukcyjny z podwójnym stojanem; silnik indukcyjny wielofazowy; matlab/simulink

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 171--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Alsammak Ahmed Nasser B.

• University of Mosul - College of Engineering - Electrical Engineering Dept. Postal Code 41002

• https://orcid.org/0000-0002-1248-4538

autor

Ghanim Ammar Shamil

• University of Mosul - College of Engineering - Electrical Engineering Dept. Postal Code 41002

• https://orcid.org/0000-0002-3602-5491

Bibliografia

• [1] Singh GK. Multi-phase induction machine drive research - A survey. Electr Power Syst Res. 2002;61(2):139–47.
• [2] Parsa L. On advantages of multi-phase machines. In: 31st Annual Conference of IEEE Industrial Electronics Society, 2005 IECON 2005 [Internet]. IEEE; 2005. p. 6 pp. Available from: http://ieeexplore.ieee.org/document/1569139/
• [3] Benyoussef E, Barkat S. Five-level Direct Torque Control with Balancing Strategy of Double Star Induction Machine. Int J Syst Appl Eng Dev. 2020;14(Dci):116–23.
• [4] Ben Slimene M, Khlifi MA. Investigation on the Effects of Magnetic Saturation in Six-Phase Induction Machines with and without Cross Saturation of the Main Flux Path. Energies. 2022;15(24).
• [5] Kokila A, Senthil Kumar V. Design and Analysis of Dual Output Three Level Inverter with Reduced Switch Count Topology. IETE J Res. 2020;
• [6] Khoshhava MA, Zarchi HA, Markadeh GA. Optimal Design of a Dual Stator Winding Induction Motor with Minimum Rate Reduction Level. IEEE Trans Ind Electron. 2021;68(2):1016– 24.
• [7] Ward EE, Härer H. Preliminary investigation of an invertor-fed 5-phase induction motor. Proc Inst Electr Eng. 1969;116(6):980.
• [8] Nelson RH, Krause PC. Induction machine analysis for arbitrary displacement between multiple winding sets. IEEE Trans Power Appar Syst. 1974;PAS-93(3):841–8.
• [9] Singh GK, Pant V, Singh YP. Voltage source inverter driven multi-phase induction machine. Comput Electr Eng. 2003;29(8):813–34.
• [10] Muñoz AR, Lipo TA. Dual Stator.Pdf. IEEE Trans Ind Appl. 2000;36(5):1369–79.
• [11] Ziane D, Azib A, Taib N, Rekioua T. Study and design of the direct torque control of double star induction motor. J Electr Syst. 2013;9(1):114–24.
• [12] Abdelwanis MI, Rashad EM, Taha IBM, Selim FF. Implementation and control of six-phase induction motor driven by a three-phase supply. Energies. 2021;14(22).
• [13] Zagirnyak M, Kalinov A, Melnykov V. Sensorless vector-control system with the correction of stator windings asymmetry in induction motor. Prz Elektrotechniczny. 2013;89(12):340–3.
• [14] C B. Minimization of Torque Ripple in Induction Motor Drive by Optimal Harmonic Elimination. Przegląd Elektrotechniczny. 2022;1(4):38–41.
• [15] Abdel-Khalik AS, Abdel-Majeed MS, Ahmed S. Effect of Winding Configuration on Six-Phase Induction Machine Parameters and Performance. IEEE Access. 2020;8(December):223009–20.
• [16] Ghanim AS, Alsammak ANB. Modelling and Simulation of Self-Excited Induction Generator Driven By a Wind Turbine. Eastern-European J Enterp Technol. 2020;6(8):6–16.
• [17] Boukhalfa G, Belkacem S, Chikhi A, Benaggoune S. Direct torque control of dual star induction motor using a fuzzy-PSO hybrid approach. Appl Comput Informatics. 2018.
• [18] Pal BK, Member S, Prajapati P, Member S, Bajaj M. Control of Grid Side Converter for Grid Connected Six Phase Induction Generator. 2019;(April).
• [19] Uddin MN, Nam SW. New online loss-minimization-based control of an induction motor drive. IEEE Trans Power Electron. 2008;23(2):926–33.
• [20] Hesari S, Hoseini A. A new approach to improve induction motor performance in light-load conditions. J Electr Eng Technol. 2017;12(3):1195–202.