Influence of mathematical model simplifications on dynamic calculations of induction motors

• Autorzy: Dems M. , Komęza K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ uproszczeń modeli matematycznych na charakterystyki dynamiczne silników indukcyjnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper, different circuit and field-circuit mathematical models of induction motors are presented. The circuit model with varying parameters and field-circuit models, incorporating saturation effect and skin effect as well, are compared with a linear model of the induction motor, widely used in the modelling of the transient processes of the power and control systems. The calculations were made for two examples of induction motors of different constructions and sizes. The fact that the models with constant parameters should not be used for calculations of dynamic processes is adequately demonstrated.

PL

W artykule przedstawiono porównanie różnych obwodowych i obwodowo - polowych modeli matematycznych silnika indukcyjnego oraz przeanalizowano wpływ stosowanych powszechnie w energetyce i układach sterowania uproszczeń tych modeli na charakterystyki dynamiczne silnika w warunkach rozruchu bezpośredniego, przy zasilaniu napięciem sieciowym Przedstawiono wpływ zastosowanych uproszczeń dla silników różnej wielkości i różnej konstrukcji.

Słowa kluczowe

EN

induction motor; dynamic characteristic; mathematical model

PL

silnik indukcyjny; charakterystyka dynamiczna; modele matematyczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2005
• Tom: z. 105
• Strony: 37--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Dems M.

• Technical University of Łódź, Institute of Mechatronics and Information Systems

autor

Komęza K.

• Technical University of Łódź, Institute of Mechatronics and Information Systems

Bibliografia

• [1] Brulé S., Tounzi A.: Comparison between the FEM and the Park’s model to study the control of an induction machine, Proceedings ICEM’2000, Vol III, Helsinki, Finland, 28-30 August, 2000r, pp. 548-552.
• [2] Chee-Mung Ong: Dynamic Simulation of Electric Machinery using Matlab/Simulink. Prentice Hall PTR, 1998.
• [3] Dems M, Komęza K., W iak S., Zadrożny J., Zadrożny J. (jr): Modelling of static and dynamic characteristics of small induction motor, Międzynarodowe XIII Sympozjum Mikromaszyny i Serwonapędy, MIS’2002, Krasiczyn, 15-19 września 2002, Tom I, Vol. 2, ss. 211 -217.
• [4] Dems M., Komęza K., Wiak S.: Influence of magnetic circuit saturation on induction motors leakage reactances, Proceedings IAC on Electrical Machines and Power Electronics, Kusadasi, Turkey, 1995, pp. 55-58.
• [5] Dems M., Zadrożny J., Zadrożny J. (jr): Comparison of simulation methods of small induction motor electromechanical transients (in Polish). International XII Symposium ‘Micromachines & Servodrives’ MiS 2000, Kamień Śląski (Poland), Sept. 2000.
• [6] Dems M.: Electromechanical transient characteristics during starting of induction motor with star - delta switching, 34 International Symposium on Electrical Machines SME’98, Łódź, Polska, 15 - 18 czerwiec 1998 - Scientific Biulletyn of Łódź Technical University, Elektryka, z. 91, no. 788, czerwiec, Łódź, 1998, pp. 91-98.
• [7] Dems M.: Modeling of electromechanical transient processes in induction motors with closed slots of the rotor, Archives of Electrical Engineering, nr. 3, 1997, pp. 333-353.
• [8] Dems M.: Symulacja komputerowa przebiegów elektromechanicznych w silnikach indukcyjnych klatkowych, Zeszyty Naukowe no. 754, Rozprawy Naukowe, z. 229, Łódź, 1996, ss. 171.
• [9] Dems, M., Komeza, K., Lesniewska, E. and Wiak, S.: “Modelling of magnetic field distribution in a four-speed induction motor”, COMPEL, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, vol. 19, No. 2, pp. 403-410, 2000.
• [10] Dems, M.: DYN Software for calculation of electromagnetic transients of induction motors, Technical University of Lodz, Poland, 2000.
• [11] Dems, M.: STAT Software for electromagnetic design of induction motors, Technical University of Lodz, Poland, 1998.
• [12] Komęza K., Dems M, Wiak S: Analysis of the influence of the assumption of equivalent saturation on starting currents in induction motor, COMPEL, The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, vol 19, No. 2, 2000, pp. 463-468.
• [13] Komęza K., Dems M., Jastrząbek P.: The 3D- analysis of the field distribution of fractional power induction motor, Proceedings of the 11th International Symposium on Electromagnetic Fields in Electrical Engineering ISEF 2003, Maribor, Slovenia, September 18-20, 2003, pp. 81-86.
• [14] Komęza K., Dems M., Podżorski P.: The 3D-analysis of the field distribution and leakage reactances of induction motor with increased slip, Proceedings XVII Symposium EPNC’2002, Liege. 1-3 July, Leuven, Belgium, 2002, pp. 95-99.
• [15] Komęza K., Dems M., Wiak S., Lesniewska E.: Electromagnetic field analysis of fourspeed induction motor during transients – Proceedings ICEM 2000, Helsinki, Finlandia, 28-30 August 2000, vol. I, pp. 23-27.
• [16] Komęza K.: Modelling of Electromagnetic Field in Electrical Devices by Means of Finite Element Method with Hierarchical Hermitian Elements, (in Polish), Z. N. PL, nr. 724, Rozprawy Naukowe, z. 216, Łódź 1995.
• [17] PC OPERA-2D – version 8.5, Software for electromagnetic design from VECTOR FIELDS, 2003.
• [18] Wiak S., Dems M., Komęza K.: Induction Motors – Problems of Modeling of Transient States, Proceedings of the IV International Conference on Electromagnetic Field problems & Applications, September 18-20, 2000, Tianjin, China, pp. 125.