Coil short-circuit in the stator winding of Line-Start Permanent Magnet Synchronous Motor

• Autorzy: Gozdowiak Adam

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.01.15

Warianty tytułu

PL

Zwarcie cewki uzwojenia stojana w silniku synchronicznym wzbudzanym magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The purpose of this article is to show whether line-start permanent magnet synchronous motor (LSPMSM) can operate with a stator coil short-circuit. Analyzed motor has a power of 3150 kW and could drive the main mine ventilation fan or the mill of the cement plant. Utilization the field-circuit model, the influence of a stator coil short circuit on the starting and operating properties is investigated. The most vulnerable construction elements are indicated and recommendations are given as to whether the operation of investigated machine type is possible in the analyzed operating condition.

PL

Celem tego artykułu jest wykazanie, czy silnik synchroniczny wzbudzany magnesami trwałymi o rozruchu bezpośrednim może pracować ze zwartą cewką uzwojenia stojana. Analizie poddano silnik elektryczny o mocy 3150 kW mogący napędzać wentylator głównego przewietrzania kopalni lub młyn cementowni. Za pomocą modelu polowo-obwodowego zbadano wpływ zwartej cewki uzwojenia stojana na właściwości rozruchowe oraz eksploatacyjne badanego silnika. Wskazano najbardziej narażone na uszkodzenia elementy konstrukcyjne oraz podano rekomendacje, czy praca badanego typu silnika jest możliwa w analizowanym stanie pracy.

Słowa kluczowe

EN

synchronous motor; permanent magnet; stator coil short-circuit; finite-element method

PL

silnik synchroniczny; magnes trwały; zwarta cewka; metoda elementów skończonych

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 1
• Strony: 73--77
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gozdowiak Adam

• Wrocław University of Science and Technology, Department of Electrical Machines, Drives and Measurements, Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Zawilak T., Zawilak J., Properties and parameters of the synchronous motors with permanent magnets. Przegląd Elektrotechniczny, 93 (2017), No. 11, 94-97
• [2] Zawilak T., Zawilak J., Synchronous motors excited by permanent magnets in high power drives. Przegląd Elektrotechniczny, 93, (2017), No. 2, 173-176
• [3] He J., Somogyi C., Strandt A., Demerdash N. A.O., Diagnosis of stator winding short-circuit faults in an interior permanent magnet synchronous machine, 2014 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2014, 3125-3130
• [4] Antal M., Inter-turns short circuits in stator winding of squirrel-cage induction motor. Przegląd Elektrotechniczny, (97) 2021, No. 1, 86-89
• [5] Antal M., Gozdowiak A., Inter-turns short-circuits in stator winding of line-start permanent magnet synchronous motor. Przegląd Elektrotechniczny. 94 (2018), nr 9, 104-107
• [6] Gozdowiak A., Lipiński S., Comparison of operating properties of synchronized asynchronous motor with line start permanent magnet synchronous motor. Maszyny Elektryczne. Zeszyty Problemowe, (2019), No. 2, 111-117 (in polish)
• [7] Swaithika S., Praveen Kumar N., Isha T. B., Stator turn-to-turn short-circuit fault analysis in line start permanent magnet synchronous machine using finite element method, 3rd IEEE International Conference on Recent Trends in Electronics, Information & Communication Technology (RTEICT-2018), 2018, 418-423
• [8] Qi Y., Bostanci E., Gurusamy V., A comprehensive analysis of short-circuit current behavior in PMSM interturn short-circuit faults, IEEE Transactions on power electronics, vol. 33, No. 12, 2018, 10784-10793
• [9] Quintal Palomo R. E., Gwożdziewicz M., Effect of demagnetization on a consequent pole IPM synchronous generator, Energies, vol 13, No. 23, 2020, 1-13
• [10] Sorgdrager A.J., Wang R.-J., Grobler A.J., Multiobjective Design of a Line-Start PM Motor Using the Taguchi Method, IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 54, no. 5, 2018, 4167–4176

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).