Method of supply voltage selection for power losses minimization in an induction slip-ring motor

• Autorzy: Banach H.

Warianty tytułu

PL

Metoda doboru napięcia zasilającego dla minimalizacji strat mocy w indukcyjnym silniku pierścieniowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The minimizing of total losses in a slip-ring induction motor can be achieved by voltage control. For every load exists an optimal value of voltage which reduces the losses. This optimal voltage can be determined by using an analytical method, which was worked out by author. The application of this method requires knowledge of core and mechanical losses, magnetization characteristic, voltage drops on brush contacts, resistances and reactances of motor windings. The investigation of proposed method was made for a small motor with rated data: PN = 0,9 kW and nN =905 rev/min, For this motor two control characteristics Uopt= f(Ts) were prepared; first one through laboratory measurements and second one using the analytical method. The both characteristics made for five selected frequencies 10, 20, 30, 40, 50 Hz are compared in Fig. 1. The comparison shows the close similarity of both characteristics. These results proved usefulness of the proposed analytical method for calculation of optimal voltage.

PL

Minimalizacja całkowitych strat mocy w indukcyjnym silniku pierścieniowym realizowana jest przez odpowiednie sterowanie napięcia zasilającego. Dla każdej wartości obciążenia istnieje optymalna wartość napięcia, która powoduje maksymalną redukcję strat. Tę optymalną wartość napięcia można wyznaczyć posługując się metodą analityczną opracowaną przez autora. Zastosowanie tej metody wymaga znajomości strat mechanicznych i strat w żelazie, charakterystyki magnesowania, spadku napięcia na zestyku ślizgowym, wartości rezystancji uzwojeń oraz reaktancji rozproszenia uzwojenia stojana. Weryfikacji opracowanej metody dokonano na silniku pierścieniowym małej mocy o danych: P = 0,9 kW, nN = 905 obr/min. Dla badanego silnika wyznaczono po dwie charakterystyki sterowania Uopt= f(Ts) jedną na podstawie pomiarów laboratoryjnych i drugą stosując opracowaną metodę. 1 Charakterystyki te sporządzono dla pięciu wartości częstotliwości; 10, 20, 30, 40, 50 Hz., i przedstawiono je na rys. 1. Porównanie obu charakterystyk potwierdza ich dużą zgodność. Przedstawione wyniki 1 badań wskazują na dużą dokładność i tym samym przydatność opracowanej metody do wyznaczania optymalnych wartości napięcia.

Słowa kluczowe

EN

induction slip-ring motor; losses minimization; efficiency optimization; scalar contra optimal supply volta

PL

silnik indukcyjny pierścieniowy; straty mocy; optymalizacja sprawności

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 62, nr 28
• Strony: 158--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Banach H.

• Katedra Maszyn Elektrycznych Wydziału elektrotechniki I Informatyki, Politechnika Lubelska ul. Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin

Bibliografia

• [1] KIOSKERIDIS I., MARGARIS N.: Loss Minimization in Induction Motor Adjustable- Speed Drives, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 43, No. 1, February 1996, p. 226-231.
• [2] KRYGIER J.: Zagadnienia energooszczędnej pracy trójfazowych silników asynchronicznych klatkowych (Energy efficient operation of three-phase induction squirrel-cage motors). Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej nr 494, Szczecin 1992.
• [3] GRUSZCZYŃSKI P.: Wybrane zagadnienia optymalizacji statycznej sterowania napędów przekształtnikowych (Selected problems of state optimization of power electronic drive control). Zeszyty Naukowe PG nr 499, Elektryka, Gdańsk 1993.
• [4] FERNANDEZ F., GARCIA A., FAURE R.: Model-Based Loss Minimization for DC and AC Vector-Controlled Motors Including Core Saturation. IEEE Transactions on Industry Applictions.Vol. 36, No. 3, May/June 2000, p.755-763.
• [5] KAŹMIERKOWSKI M, KRISHNAN R., BLLABJERG F.: Control in power electronics Selected problems. Akademie Press, 2002.