Estymacja parametrów schematu zastępczego silników indukcyjnych na podstawie obliczeń polowych

• Autorzy: Jagieła M. , Kamiński M. , Macek-Kamińska K.

Warianty tytułu

FR

Estimation of equivalent circuit parameters of squirrel-cage induction mototrs from finite element computations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono algorytm obliczania parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego z uwzględnieniem efektu wypierania prądu w prętach uzwojenia klatkowego oraz nieliniowości obwodu magnetycznego. Algorytm ten bazuje na modelu polowo-obwodowym silnika dla wymuszeń sinusoidalnych. W odróżnieniu od powszechnie stosowanego podejścia obwodowego wykorzystującego wielogałęziowy schemat zastępczy uzwojeń wirników silników głębokożlobkowych, algorytm opiera się na schemacie zastępczym tylko z jedną gałęzią dla obwodu uzwojenia wirnika, i w konsekwencji tego otrzymuje się model, w którym parametry zalezą od punktu pracy maszyny. Wyniki obliczeń otrzymane na podstawie schematu zastępczego dla dwóch maszyn średniej mocy wykazują dobrą zgodność z wynikami otrzymanymi na podstawie modelu polowego.

EN

The paper presents an algorithm for determination of parameters of an equivalent circuit model of the three-phase squirrel-cage induction motors. The approach presented in a simple way allows for considering nonlinearity and deep-bar effect. The parameters of an equivalent circuit model are determined directly from quasi-harmonic solution of the magnetic field distribution by the finite element method. Unlike common approach based on the use of multi-circuit equivalent circuit model of cage winding for deep-bar induction motors, this algorithm uses rotor winding model with only one branch. The parameters determined are, however nonlinear as their values cannot be fixed at constant values but must vary as machine point of operation changes with rotor slip. Sample results presented for two medium-power induction motors show adequacy of the approach. The method is also enough general to be applicable to the majority of three-phase squirrel-cage induction motors.

Słowa kluczowe

PL

silnik indukcyjny; schemat zastępczy; model polowo-obwodowy

EN

induction motor; equivalent circuit; field-circuit model

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Śląskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka
• Rocznik: 2010
• Tom: z. 1
• Strony: 107--118
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz.

Twórcy

autor

Jagieła M.

autor

Kamiński M.

autor

Macek-Kamińska K.

• Instytut Układów Elektromechanicznych i Elektroniki Przemysłowej, Politechnika Opolska,

Bibliografia

• 1. Repo A. K.; Hinkkanen M.; Arkkio A.: Parameter estimation for induction motors to study the effects of voltage, frequency and slip. Proc of Eropean Conf. Power Electr. and Appl., Aalborg, Denmark, 2007, p. 1-10.
• 2. Repo A. K.; Hinkkanen M.; Arkkio A.: Estimating circuit models for a deep-bar induction motor using time harmonic finite element analysis. Proc. of Int. Conf. on Electrical Machines, Crete, Greece, Sept. 2006, No. 614.
• 3. Arkkio A.: Analysis of induction motors based on the numerical solution of the magnetic field and circuit equations. Electrical Engineering Series, No. 59. Acta Polytechnica Scandinavica, Helsinki 1987.
• 4. Dolinar D., De Weerdt R., Belmans R., and Freeman E.M.: Calculation of two-axis induction motor model parameters using finite elements. "IEEE Trans. Energy Conversion" 1997, Vol. 12, No. 2, p. 133-142.
• 5. Macek-Kamińska K.: Estimation of the Induction Motor Parameters. "Electric Machines and Power Systems" 1995, Vol. 23, No. 3, p. 329-344.
• 6. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L.: Finite Element Method. 5-th Edition, Butterworth-Heinemann, Oxford 2000.
• 7. Jagiela M.: Analiza stanów pracy specjalnych maszyn indukcyjnych w ujęciu polowym. Studia i Monografie, z. 205, Politechnika Opolska, 2007.
• 8. Jagieła M., Kamiński M., Kamińska-Macek K.: Estimation of squirrel cage induction motor equivalent circuit parameters from characteristics predicted by the finite element model. Proc. of ISEF'2009, Arras, France, 2009, Incl. on CD.