Transient thermal states of double squirrel-cage motor

• Autorzy: Mróz J.

Warianty tytułu

PL

Nieustalone stany termiczne silnika indukcyjnego dwuklatkowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Experiences connected with using of double squirrel-cage motors confirm the cases of switching the motor directly on full power voltage when rotor is blocked (mills, coal combines). In such circumstances, the starting cage may be exposed to the risk of damage in result of heating of windings and occurrence of damaging mechanical stresses. 3D model of double squirrel-cage motor with cage consisting of bars will be presented in this paper. The model enables the analysis of thermal states with application of elementary balances during start-up, during repeated next start-up, in case of blocked rotor and during short time after disconnection of motor because of unsuccessful start-up. Results of calculation simulations have been compared with the measurements results achieved with blocked rotor.

PL

Doświadczenia eksploatacyjne silników indukcyjnych dwuklatkowych potwierdzają przypadki załączeń silnika bezpośrednio na pełne napięcie sieci w warunkach zablokowanego wirnika (młyny, kombajny węglowe). W tych warunkach może dojść do narażenia klatki rozruchowej silnika na uszkodzenie wskutek nagrzania uzwojeń i wystąpienia niszczących naprężeń mechanicznych. W niniejszej pracy zostanie przedstawiony model 3D silnika indukcyjnego dwuklatkowego z klatką prętowaną umożliwiający analizę stanów termicznych metodą bilansów elementarnych, w czasie rozruchu, przy ponownych, kolejnych rozruchach, przy zablokowanym wirniku oraz w krótkim czasie po odłączeniu silnika po nieudanym rozruchu. Wyniki symulacji obliczeniowych zestawiono z wynikami pomiarów przy zablokowanym wirniku.

Słowa kluczowe

EN

induction motors; thermal field; double squirrel-cage motor

PL

silniki indukcyjne; silniki dwuklatkowe; pole temperatury

• Wydawca: Polish Academy of Sciences, Committee on Electrical Engineering
• Czasopismo: Archives of Electrical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 54, nr 1
• Strony: 3--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Mróz J.

• Technical University in Rzeszów

Bibliografia

• 1. Chan C . C, et al.: Analysis of electromagnetic and thermal fields for induction motors during starting. IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 9, No. 1, March 1994, pp. 53-60.
• 2. Feryzi M. R., Parker A. M.: Heating in deep-bar rotor cage. IEE Proc.-Electr. Power Appl., Vol. 144, No. 4, July 1997, pp. 271-276.
• 3. Rut R.: Analiza nieustalonych stanów termicznych uzwojeń silników indukcyjnych dużej mocy w trudnych warunkach rozruchowych (Analysis of transient thermal states of windings of sąuirrel-cage induction motors of great power in hard start-up conditions — in Polish), Oficyna Politechniki Rzeszowskiej, 2001.
• 4. Mróz J.: Thermal field of rotor during start-up of cased cage induction motor. Archives of Electrical Engineering, Vol. XLVI, No 180. 2, 1997, pp. 139-154.
• 5. Runge B.: Berechnung der Stillstandserwarmung explosionsgeschutzter Asynchronmotoren mittels dreidimensionaler Finite-Elemente-Methode und Zeitschrittrechnung. Electrical Engineering, H. 79, 1996, pp. 179-191.
• 6. Croft D . R., Lilley D . G.: Heat transfer calculations using ftnite difference eąuations. London, App. Sci. Publishers, 1977.
• 7. Szargut J., et al.: Modelowanie numeryczne pól temperatury (Numerical modelling of the temperature distribution — in Polish). WNT, Warszawa, 1992.
• 8. Gdula S., et al.: Przewodzenie ciepła (Thermal conduction —in Polish). Warszawa, PWN, 1984.
• 9. Run ge B.: Einfluss der Stanztoleranz zwischen Stab und Blechpaket auf Warmeubergangszahl bei unverstemmten Rotorstaben. Electrical Engineering, H. 79, 1996, pp. 443-448.
• 10. Sikora R., et al.: Analysis of the magnetic field in the end region of induction motor. IEEE Transactions on magnetics, Vol. MAG-18, No. 2, 1982, pp. 674- 678.
• 11. Karolewski B., Pytel J., Chudy T.: Symulowanie rozruchu silników asynchronicznych głębokożłobkowych (Symulation of start-up of asynchronous deep bar motors — in Polish). Przegląd Elektrotechniczny, No. 5, 1984, pp. 133-136.
• 12. Dąbrowski M.: Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego (Designing of alter-nating current electric machines — in Polish). Warszawa, WNT, 1988.