Modelling of Feeding Cable Influence on AC Motor Drives Conducted Emission

• Autorzy: Łuszcz J.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie wpływu kabla silnikowego na emisję zaburzeń przewodzonych w przekształtnikowych układach napędowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Investigation of conducted electromagnetic interference (EMI) in AC motor drives fed by a pulse width modulated (PWM) voltage converter requires that converters', motor windings' and feeding cables' parasitic capacitances have to be taken into account. Motor voltage transients and related EMI emission are substantially correlated with resonance effects occurring in load circuits. Frequency impedance characteristics analysis allows for identification and determination of resonance frequency ranges which have the foremost contribution to voltage ringing phenomena. The paper presents a method of analysis of AC motor windings parasitic capacitances with the particular account of cable influence on it's broadband overall performance. The proposed circuit model allows for analysis of influence of cable parameters on conducted EMI emission of AC motor drives.

PL

Analiza propagacji składowych wspólnych prądów zaburzeń przewodzonych w przekształtnikowych układach napędowych z silnikami prądu przemiennego wymaga uwzględniania pojemności pasożytniczych występujących w przekształtniku, silniku oraz w kablu zasilającym. W artykule przedstawiono metodę analizy charakterystyki częstotliwościowej impedancji obciążenia przekształtnika i zaproponowano model obwodowy, który pozwala na przeprowadzanie analizy wpływu parametrów kabla zasilającego na zmiany poziomów emisji zaburzeń przewodzonych generowanych przez przekształtnikowe układy napędowe.

Słowa kluczowe

EN

conducted EMI; adjustable speed drives; induction motors; parasitic capacitances

PL

zaburzenia przewodzone; przekształtnikowe układy napędowe; silnik indukcyjny; pojemności pasożytnicze

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 85, nr 10
• Strony: 253--256
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Łuszcz J.

• Politechnika Gdańska, Wydział Elektrotechniki i Automatyki, Katedra Energoelektroniki i Maszyn Elektrycznych, ul. Sobieskiego 7, 80-216 Gdańsk,

Bibliografia

• [1] Arnedo L., Venkatesan K.; High frequency modelling of induction motor drives for EMI and overvoltage mitigation studies, Electric Machines and Drives Conference, 2003. IEMDC'03. IEEE International Volume 1, 1-4 June 2003.
• [2] Bartolucci E., Finke B.: "Cable Design for PWM Variable-Speed AC Drives," IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 37 (2001), no.2.
• [3] Boglietti, A., Cavagnino, A.; Lazzari, M.; Experimental High-Frequency Parameter Identification of AC Electrical Motors, IEEE Trans. on Ind. Applications, vol.43 (2007), no.1.
• [4] Cacciato M., A. Consoli, L. Finocchiaro, A. Testa, “High frequency modelling of bearing currents and shaft voltage on electrical motors,” Proc. ICEMS’2005,vol. 3 (2005), pp. 2065–2070.
• [5] Eugenio Gubia E., Sancvv P., López J., Marroyo L,: "Frequency Domain Model of Conducted EMI in Electrical Drives," IEEE Power Electronics Letters, vol. 3 (2005), no.2, pp. 45−49.
• [6] Grandi G., Casadei D., Reggiani U.; “Analysis of common- and differential-mode HF current components in PWM inverter-fed AC motors,” PESC’98 Record, vol. 2 (1998), pp.1146 - 1151.
• [7] Gubia-Villabona E., Sanchis-Gurpide P., Alonso-Sadaba O.; Lumbreras-Azanza A.; Marroyo-Palomo L.; Simplified high-frequency model for AC drives, Conf. IECON’02, vol.2 (2002).
• [8] Huibin Zhu, Jih-Sheng Lai, Hefner A.R., Jr. Yuqing Tang, Chingchi Chen: Modelling-based examination of conducted EMI emissions from hard and soft-switching PWM inverters, IEEE Trans. on Ind. Applications, vol.37 (2001), no.5.
• [9] Kempski A., Strzelecki R., Smolenski R., Fedyczak Z.; Bearing current path and pulse rate in PWM-inverter-fed induction motor, Conf. PESC’2001, vol. 4 (2001), pp. 2025 – 2030.
• [10] Knockaert J., Peuteman J., Catrysse J., Belmans R.: Hidden reflection phenomena on inverter-fed induction motors, 11th EPE Conference, Dresden (2005).
• [11] Łuszcz J., Iwan K.,: AC Motor Transients and EMI Emission Analysis in the ASD by Parasitic Resonance Effects Identification. 12th EPE Conference, Aalborg (2007).
• [12] Łuszcz J., Mosoń I.,: AC Motor Windings Circuit Model for Common Mode EMI Currents Analysis. 5th International Conference CPE’2007, Gdansk (2007).
• [13] Moreira A. F., Lipo T. A., Venkataramanan G., Bernet S.; High-frequency modelling for cable and induction motor over voltage studies in long cable drives, IEEE Trans. on Ind. Application vol.38 (2002), no.5.
• [14] Muetze A., Binder A.: Generation of High-Frequency Common Mode Currents in Machines of Inverter-Based Drive Systems, 11th EPE Conference, Dresden (2005).
• [15] Ogasawara S., and Hirofumi Akagi H.: "Analysis and Reduction of EMI Conducted by a PWM Inverted-Fed AC Motor Drive System Having Long Power Cables," Proc. of PESC’00, vol. 2, 2000.
• [16] Ogasawara S., Akagi H.; “Modelling and damping of high-frequency leakage currents in PWM inverter-fed AC motor drive systems,” Rec of. 30th IAS Annual Meeting, vol.1 (1995).
• [17] Skibinski G., Kerkman R., Leggate D., Pankau J., Schlegel D.; “Reflected wave modelling techniques for PWM AC motor drives,” Proc of 30th APEC'98., vol. 2 (1998).