Badania symulacyjne wpływu wybranych zakłóceń napięcia zasilania na prądy silnika indukcyjnego małej mocy

• Autorzy: Hallmann Damian , Jankowski Piotr

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.11.40

Warianty tytułu

EN

Simulation studies of the effect of selected supply voltage disturbances on the currents of a low-power induction motor

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stały wzrost mocy odbiorników nieliniowych w tym przekształtników powoduje pojawienie się w sieci zasilającej, zwłaszcza typu miękkiego (np. okrętowy system elektroenergetyczny), zaburzeń charakteryzujących się pojawieniem subharmonicznych i interharmonicznych. Artykuł prezentuje wyniki badań symulacyjnych wskazujących stopień wpływu zawartości tych zaburzeń w napięciu zasilania silnika indukcyjnego na prądy silnika. Wpływ powyższych zaburzeń badano dodatkowo z użyciem wskaźników zachowań chaotycznych. Do badań wykorzystano autorski model silnika indukcyjnego zrealizowany w środowisku ANSYS Electronics Desktop.

EN

The continuous increase in the power of non-linear receivers, including converters, causes the appearance in the supply network, especially of the soft type (e.g. the marine power system), disturbances characterized by the appearance of subharmonics and interharmonics. This article presents the results of simulation studies showing the degree of influence of the content of these disturbances in the supply voltage of an induction motor on its currents. The impact of the above mentioned disorders was additionally investigated with the use of indicators of chaotic behaviour. The original model of the induction motor, realized in the ANSYS Electronics Desktop environment, was used for the tests.

Słowa kluczowe

PL

subharmoniczne; interharmoniczne; silnik indukcyjny; chaos

EN

subharmonic; interharmonic; induction motor; chaos

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 11
• Strony: 195--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Hallmann Damian

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, Katedra Elektroenergetyki Okrętowej, ul. Morska 87, 81-225 Gdynia

autor

Jankowski Piotr

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Wydział Elektryczny, Katedra Elektroenergetyki Okrętowej, ul. Morska 87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• [1] Bollen M.H., Gu I.: Signal processing of power quality disturbances, John Wiley & Sons, 2006.
• [2] Barros J., de Apraiz M., Diego R.I.: Measurement of subharmonics in power voltages, IEEE Lausanne Power Tech,pp. 1736–1740, 2007.
• [3] Xie X., Zhang X., Liu H., Liu H., Li Y., Zhang C.: Characteristic analysis of subsynchronous resonance in practical windfarms connected to series-compensated transmissions, IEEETransactions on Energy Conversion, pp. 1117–1126, 2017.
• [4] Gnaciński P.: Windings temperature and loss of life of aninduction machine under voltage unbalance combined withover- or undervoltages, IEEE Transactions on Energy Conversion, pp. 363–371, 2008.
• [5] Gnaciński P.: Wybrane zagadnienia oceny wpływu jakości energii elektrycznej na obciążenia cieplne silników indukcyjnych klatkowych małych mocy, Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni, Gdynia, 2009.
• [6] Gnaciński P., Pepliński M.: Wpływ wahań napięcia na obciążenia cieplne silnika indukcyjnego – badania wstępne, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały, t. 2, Vol. 66,pp. 288–293, 2012.
• [7] Pepliński M.: Wpływ subharmonicznych i interharmonicznych napięcia na prądy i temperaturę uzwojeń silników indukcyjnych małych mocy, Akademia Morska w Gdyni, Gdynia, 2014.
• [8] Gnaciński P., Pepliński M., Hallmann D.: Currents and PowerLosses of Induction Machine Under Voltage Interharmonics, 21st European Conference on Power Electronics and Applications (EPE ’19 ECCE Europe), pp. p.1–p.7, 2019.
• [9] Gnaciński P., Pepliński M., Hallmann D., Jankowski P.: Induction cage machine thermal transients under lowered voltagequality, IET Electric Power Applications, pp. 479–486, 2019.
• [10] Gnaciński P., Hallmann D., Pepliński M., Jankowski P.: Theeffects of voltage subharmonics on cage induction machine,International Journal of Electrical Power & Energy Systems,Volume 111, pp. 125–131, 2019.
• [11] Kantz H.: A Robust Method to Estimate the Maximal LyapunovExponent of a Time Series, Physical Letters A, vol. 185(1),pp. 77-87, 1994.
• [12] Kantz H., Schreiber T.: Nonlinear Time Series Analysis, Cambridge University Press, Cambridge, 2004.
• [13] Peters E.E.: Teoria chaosu a rynki kapitałowe, WiG_Press,Warszawa, 1997.
• [14] Gnaciński P., Hallmann D., Klimczak P., Muc A., Pepliński M.: Effects of Voltage Interharmonics on Cage Induction Motors, Energies, 2021.
• [15] Schuster H.G.: Chaos deterministyczny, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1995.
• [16] IEC Standard 61000-4-7: Electromagnetic compatibility(EMC), Part 4: Testing and measurement techniques. Section7: General guide on harmonics and interharmonics measurements and instrumentation, for power supply systems andequipment connected thereto, Second Edition, 2002.
• [17] IEC Standard 60092-100: Instalacje elektryczne i elektroniczne na statkach. Definicje i wymagania ogólne, 2002.
• [18] Tarasiuk T., Jankowski P., Shagar V., Piłat A., Górniak M., Nowak J.: Comparative Case Study on Oscillatory Behavior in Power Systems of Marine Vessels With High Power Converters, Frontiers in Energy Research, vol. 8, 2021.
• [19] Pilat A., Tarasiuk T., Jankowski P.: PSCAD Model of the Marine Sub-system with Nonlinear Load for Power Quality Assesment, 2018 20th European Conference on Power Electronicsand Applications (EPE’18 ECCE Europe), 2018.
• [20] Marti J.R., Soudack A.C.: Ferroresonance in power systems: Fundamental solutions, IEE Proceedings C (Generation, Transmission and Distribution), vol. 138, pp. 321-329,1991.
• [21] Araujo A.E.A., Soudack A.C., Marti J.R.: Ferroresonance inpower systems: chaotic behaviour, IEE Proceedings C (Generation, Transmission and Distribution), vol. 140, pp. 237–240,1993.
• [22] Zhang B., Lu T.: Application of Nonlinear Dynamic on Ferroresonance in Power System, 2009 Asia-Pacific Power andEnergy Engineering Conference, pp. 1–4, 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).