Mathematical modeling of starting modes and static characteristics of a wound-rotor induction motor in phase coordinates

• Autorzy: Malyar Vasyl , Hamola Orest , Maday Volodymyr , Vasylchyshyn Ivanna

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.10.22

Warianty tytułu

PL

Modelowanie matematyczne trybów rozruchu i charakterystyk statycznych silnika indukcyjnego z uzwojonym wirnikiem we współrzędnych fazowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The algorithms for calculating steady-state modes, static characteristics, and transients in an asynchronous drive based on a wound-rotor induction motor and a starter in a rotor circuit are presented. The calculation is based on a mathematical model of an induction motor that takes into account the saturation of the magnetic circuit. The electromagnetic processes are described by a nonlinear system of equations of electrical equilibrium composed in a fixed three-phase coordinate system, the coefficients of which are the differential inductances of the circuits. The steadystate modes and static characteristics are calculated by solving the boundary value problem using the continuation method in the parameter.

PL

Przedstawiono algorytmy obliczania trybów pracy w stanie ustalonym, charakterystyk statycznych i stanów nieustalonych w napędzie opartym na silniku indukcyjnym z wirnikiem fazowym i rozrusznikiem obwodu wirnikowego. Obliczenia oparte są na modelu matematycznym silnika indukcyjnego uwzględniającym nasycenie obwodu magnetycznego. Procesy elektromagnetyczne opisane są nieliniowym układem równań równowagi elektrycznej w ustalonym trójfazowym układzie współrzędnych, z indukcyjnościami różnicowymi obwodów jako współczynnikami. Tryby pracy w stanie ustalonym i charakterystyki statyczne oblicza się rozwiązując problem wartości granicznych metodą kontynuacji w parametrze.

Słowa kluczowe

EN

mathematical modeling; induction motor; wound-rotor; phase coordinate system; transient; static characteristic

PL

modelowanie matematyczne; silnik indukcyjny; wirnik fazowy; układ współrzędnych fazowych; stan przejściowy; charakterystyka statyczna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 10
• Strony: 114--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Malyar Vasyl

• Lviv Polytechnic National University, Institute of Power Engineering and Control Systems, 12 Bandery St., Main building Lviv

• https://orcid.org/0000-0002-0843-6269

autor

Hamola Orest

• Lviv Polytechnic National University, Institute of Power Engineering and Control Systems, 12 Bandery St., Main building Lviv

• https://orcid.org/0000-0002-8402-2551

autor

Maday Volodymyr

• Lviv Polytechnic National University, Institute of Power Engineering and Control Systems, 12 Bandery St., Main building Lviv

• https://orcid.org/0000-0001-9806-4755

autor

Vasylchyshyn Ivanna

• Lviv Polytechnic National University, Institute of Power Engineering and Control Systems, 12 Bandery St., Main building Lviv

• https://orcid.org/0000-0002-3926-5167

Bibliografia

• [1] Zaitsev A.V., Asynchronous Electric Drive of Hoisting and Transportation Machines: Tutorial, Saratov: SOOO AN VE, (2011), 258
• [2] Rashad E.E.M., Theory and steady-state analysis of series-connected wound-rotor induction motor in sub-synchronous mode, PECON 2016, IEEE 6th International Conference on Power and Energy, Conference Proceeding, (2016), No. 7951618, 528-533.
• [3] Telezhkin O.A., Development of automated electric drive for block coarse-drawing mill based on synchronized induction motor, Abstract of thesis. dis. Ph.D., 05.09.03, Electrotechnical complexes and systems, Magnitogorsk, (2018), Magnitogorsk State Technical University, 20
• [4] Mohammed Bekhiet Elsayed, Abdelazeem A. Abdelsalam, Essam M. Rashad, Effect of Magnetic Saturation on Performance of Series-Connected Wound-Rotor Induction Motors in Super-Synchronous Mode, (2022), 22 International Middle East Power Systems Conference (MEPCON) DOI: 10.1109/MEPCON50283.2021.9686281
• [5] Chen, H., Bi, C., An effective method for determination and characteristic analysis of induction motor parameters. IET Electr. Power Appl, (2022), 16(5), 605–615
• [6] Malyar V., Hamola O., Maday V., Vasylchyshyn I., Mathematical modeling of processes and characteristics of wound-rotor induction motor, Przegląd elektrotechniczny, (2022), R. 96, No 11, 109–114
• [7] Mamedov F.A., Smazanov F.V., Starting price of asynchronous motor including electromagnetic and electromechanical transients, Electrical Engineering, (1985) No. 1, 50–52
• [8] Mohammad Bagher Bannae Sharian, Reza Feyzi M., Sabahi M., Meysam Farrokhifar, A new soft starting method for wound rotor induction motor. Journal of electrical engineering, (2011), vol. 62, No. 1, 31
• [9] Meshcheryakov V.N., Muravyev A.A., Boikov A.I., Pikalov V.V., The Soft Starting System for an Induction Motor with an Induction Resistance in the Wound Rotor Circuit, (2021), Date of Conference 14-16, December DOI: 10.1109/FarEastCon.2019.8934280
• [10] Omelchenko E. Ya., Mathematical model of a three-phase induction electric motor with a phase-wound rotor, Electrical engineering, (2007), No. 11, 19–24
• [11] Mengoni M.; Rizzoli G.; Zarri L.; Tani A.; Amerise A.; Serra G. Control of a three-phase wound-rotor induction motor drive for automation applications, (2019) IEEE International Electric Machines and Drives Conference, IEMDC 2019,1267-1272
• [12] Holovan V.Y., Holovan Y.V., Induction motor with inductive resistance in the phase rotor circuit, Chernivtsi: Prut, (2000), 160
• [13] Malyar V., Hamola O., Maday V., Vasylchyshyn I., Mathematical modeling start-up and steady state modes of asynchronous motors operation with capacitive compensation of reactive power, Przegląd elektrotechniczny, (2020), R. 96, No.11, 109–114
• [14] Saleh al-Jufout, Kamal Khandakji. Dynamic simulation of starting and chopper speed control of wound-rotor induction motor, International Journal of Simulation: Systems, Science & Technology, Vol. 8, No. 2, 1–7
• [15] Hany M. Jabr; Narayan C. Kar. Leakage flux saturation effects on the transient performance of wound-rotor induction motors, Electric Power Systems Research, (2008), Vol. 78, Issue 7, July, 1280–1289
• [16] Malyar V., Malyar A., Mathematical modeling of periodic modes of electrical devices, Electronic modeling, (2005), Vol. 27, No. 3, 39–53
• [17] Malyar V., Hamola O., Maday V., Vasylchyshyn I., Mathematical modeling of starting modes of induction motors with squirrel-cage rotor, Electrical Engineering and Electromechanics, (2021), 2, 9–15
• [18] Popovych O.M., Holovan I.V., Investigation of starting modes of induction motors by equivalent parameters of a quasi-three-dimensional field model, Technical electrodynamics, (2019), No. 1, 34-37, DOI: https://doi.org/10.15407/techned2019.01.0 34
• [19] Filz R.V., Mathematical foundations of the electromechanical converters theory. Kyiv: Naukova Dumka, (1979), 206

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).