Modelowanie statycznych i dynamicznych stanów pracy małego silnika indukcyjnego

• Autorzy: Dems M. , Komęza K. , Wiak S. , Zadrożny J. , Zadrożny J.

Warianty tytułu

EN

Modelling of static and dynamic characteristics of small induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki modelowania obwodowego i obwodowo-polowego charakterystyk elektromagnetycznych małego (370 W) silnika indukcyjnego przy biegu jałowym i w stanie zwarcia. Pomierzone charakterystyki pozwoliły na weryfikację obliczonych parametrów schematu zastępczego silnika. Parametry te zostały wykorzystane w obliczeniach obwodowych przebiegów rozruchowych silnika zasilanego napięciem sieciowym. Porównanie wyników wskazuje na dobrą adekwatność stosowanego modelu obwodowego.

EN

In last years the speed-control drives with inverter-fed induction motors more and more are used. In inverter-fed motors additional phenomena due to high voltage/current harmonics may occur. Thus, the necessity to modify mathematical models of induction motor's should be taken seriously into consideration to make possible electromagnetic calculations in static and dynamic states as well. In the paper are presented the results of the electromagnetic characteristics' modelling of a small induction motor (370 W) using circuit method and circuit-field one as well, in no-load and short-circuit states of the machine. The modified motor's model should take into consideration the higher motor's harmonics as well as non linear phenomena such as magnetic circuit saturation, displacement of currents in rotor bars [3] and parametric resonance [5], if any, i.e. their influence on equivalent circuit parameters of the motor. Therefore, the calculation of motor's field distribution was necessary using field and circuit calculation methods. Next, these parameters have been used in order to calculate - using the circuit method - the start characteristics of the motor when supplying with network voltage. Applying the measured motor characteristics the verification of the calculated motor's equivalent circuit parameters has been done, in no-load and short-circuit states of the motor. The calculations and measurements of currents have been done when supplying motor with network sinusoidal voltage as well as with PWM inverter. Relevant results are shown in sequence in Fig. 2 (r.m.s. currents' values) and Fig. 3 (relative differences between calculated and measured currents related to measured value when supplying with sinusoidal voltage). In Figs 10, 11, 12 the measured and calculated courses of phase currents, electromagnetic torque and speed during free acceleration of the motor are presented. The comparison of measured and calculated results proves a good adequacy of the circuit model used.

Słowa kluczowe

PL

silniki elektryczne małe; silniki indukcyjne; modelowanie

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2003
• Tom: Z. 216
• Strony: 103--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Dems M.

• Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych, Politechnika Łódzka

autor

Komęza K.

• Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych, Politechnika Łódzka

autor

Wiak S.

• Instytut Mechatroniki i Systemów Informatycznych, Politechnika Łódzka

autor

Zadrożny J.

• Zakład Małych Maszyn Elektrycznych, Instytut Elektrotechniki, ul. Pożaryckiego 28, 04-703 Warszawa

autor

Zadrożny J.

• Zakład Małych Maszyn Elektrycznych, Instytut Elektrotechniki, ul. Pożaryckiego 28, 04-703 Warszawa

Bibliografia

• 1. Brule S., Tounzi A.: Comparison between FEM and Park's models to study the control of an induction machinę, ICEM 2000 Proceedings, Vol. 1, Helsinki, 2000, pp.546-552.
• 2. Demenko A.: Movement simulation in finite element analysis of electric machinę dynamics, IEEE Transaction on Magnetics, Vol 32, No 3,1996, pp. 1553-56.
• 3. Dems M.: Symulacja przebiegów elektromechanicznych w silnikach indukcyjnych klatkowych Zeszyty Naukowe PL, nr. 754, Rozprawy Naukowe, z.229, Łódź 1996.
• 4. Dems M., Rutkowski Z., Anuszczyk J.: Program „Obliczenia elektromagnetyczne trójfazowych silników indukcyjnych małej mocy", Biblioteka programów PŁ, Łódź, 1996
• 5. Zadrożny J., Zadrożny J.(jr): The investigation of an induction motor torque transients with symptoms of parametric resonance. Electromotion, No 3,1999.
• 6. Wiak S., Dems M., Komęza K.: Induction Motors - Problems of Modeling of Transient States, Digests of the Fourth International Conference on Electromagnetic Field Problems and Applications, ICEF'2000, Tianjin, China, September 18-20, 2000.
• 7. Opera 2D Reference Manuał, Vector Fields Limited, Oxford 2000.
• 8. Dems M.: Obliczenia przebiegów dynamicznych małych silników indukcyjnych klatkowych, Biblioteka programów PŁ, Łódź, 2002.