The Influence of Voltage Quality on Asynchronous Motor Performance of EKG Excavator in Open Pit Mines – Vinacomin

• Autorzy: Ngo Xuan Cuong , Do Nhu Y. , Tran Quang Hieu

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2020-02-18

Warianty tytułu

PL

Wpływ jakości napięcia na wydajność silnika asynchronicznego koparki EKG w kopalniach odkrywkowych Vinacomin

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

At present, in open-pit mining, the main and most important electrical load is the electric excavator, and currently using a variety of EKG excavators. 6kV electrical network in open pit mining has the characteristics such as long outgoing lines, use high-powered equipment, multiple branches, and increasing use of power electronics on the grid, this reduces the quality of the power supplied to the excavators EKG, resulting in an increase in power losses thereby greatly affecting the performance of the excavators. Previous studies on the quality of the power supplied to the excavator often only mentioned voltage deviations, in addition to this factor, the performance of the excavator is also greatly affected by nonsinusoidal voltage waveforms of the excavator power supply. This paper analyzes the influence of the nonsinusoidal of voltage on the power loss of electric motors used in EKG electric excavators in open pit mining based on the method of electromagnetic analysis and verification on simulation software.

PL

Obecnie, EKG są powszechne koparki stosowane w kopalnictwie odkrywkowym Wietnamu. Sieć elektryczna 6kV w kopalniach odkrywkowych ma takie cechy, jak długie linie wychodzące, zastosowanie sprzętu o dużej mocy, wiele odgałęzień co obniża jakość energii dostarczanej do koparek EKG, skutkując wzrost strat mocy, co znacząco wpływa na wydajność koparek. Dotychczasowe badania jakości energii dostarczanej do koparki często wskazywały tylko na odchylenia napięcia. W artykule, przeanalizowano wpływ napięcia niesinusoidalnego na straty mocy silników elektrycznych stosowanych w koparkach elektrycznych EKG w górnictwie odkrywkowym w oparciu o metodę analizy elektromagnetycznej i weryfikacji w oprogramowaniu symulacyjnym.

Słowa kluczowe

EN

power quality; harmonic; nonsinusoidal voltage; EKG excavators

PL

jakość energii; napięcie harmoniczne; napięcie niesinusoidalne; koparki EKG

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 2, vol. 1
• Strony: 139--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Ngo Xuan Cuong

• School of Engineering and Technology - Hue University, Thua Thien Hue, Vietnam

autor

Do Nhu Y.

• Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi, Vietnam

autor

Tran Quang Hieu

• Hanoi University of Mining and Geology, 18 Vien street, Hanoi, Vietnam

Bibliografia

• 1. Bui, X. N., & Drebenstedt, C. (2004). Use of hydraulic backhoe excavator in Vietnam open pit coal mines. In Mine Planning and Equipment Selection 2004: Proceedings of the Thirteenth International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, Wroclaw, Poland, 1-3 September 2004 (p. 197). CRC Press.
• 2. Hai, D. V. (2016). Optimization of truck and shovel for haulage system in the cao son mine, Viet Nam using queuing theory (Doctoral dissertation, Prince of Songkla University).
• 3. Zenkov, I. V., Vokin, V. N., Kiryushina, E. V., & Raevich, K. V. (2018). Remote monitoring data on opencast mining and disturbed land ecology in the bakal iron ore field. Eurasian Mining, 2018(2), 29-33.
• 4. Хисматуллин, Э. В. (2018). Модернизация электропривода экскаватора ЭКГ-5 (Doctoral dissertation, Южно- Уральский государственный университет).
• 5. Lee, C. Y. (1999). Effects of unbalanced voltage on the operation performance of a three-phase induction motor. IEEE Transactions on Energy Conversion, 14(2), 202-208.
• 6. Mirabbasi, D., Seifossadat, G., & Heidari, M. (2009, November). Effect of unbalanced voltage on operation of induction motors and its detection. In 2009 International Conference on Electrical and Electronics Engineering-ELECO 2009 (pp. I-189). IEEE.
• 7. Kersting, W. H., & Phillips, W. H. (1997). Phase frame analysis of the effects of voltage unbalance on induction machines. IEEE Transactions on Industry Applications, 33(2), 415-420.
• 8. Gnacinski, P. (2008). Effect of unbalanced voltage on windings temperature, operational life and load carrying capacity of induction machine. Energy Conversion and Management, 49(4), 761-770.
• 9. Wang, Y. J. (2001). Analysis of effects of three-phase voltage unbalance on induction motors with emphasis on the angle of the complex voltage unbalance factor. IEEE Transactions on energy conversion, 16(3), 270-275.
• 10. Dekhandji, F. Z., Refoufi, L., & Bentarzi, H. (2017). Quantitative assessment of three phase supply voltage unbalance effects on induction motors. International Journal of System Assurance Engineering and Management, 8(1), 393- 406.
• 11. Ding, X., & Mi, C. C. (2011). Impact of inverter on losses and thermal characteristics of induction motors. International Journal of Power Electronics, 3(6), 641-651.
• 12. Yacamini, R., & Chang, S. C. (1995). Noise and vibration from induction machines fed from harmonic sources. IEEE Transactions on energy conversion, 10(2), 286-292.
• 13. Mashinform. Двигатели асинхронные типа А4-355, АО4-355, [online]. Accessed 28.7.2020. Available at: https:// electro.mashinform.ru/dvigateli-asinhronnye-raznyh-tipov/dvigateli-asinhronnye-tipa-a4-355-ao4-355-obj4033. html.
• 14. Natarajan, R., & Misra, V. K. (1989). Parameter estimation of induction motors using a spreadsheet program on a personal computer. Electric power systems research, 16(2), 157-164.
• 15. Mathworks. Asynchronous Machine, [online]. Accessed 28.7.2020. Available at: https://www.mathworks.com/help/ physmod/sps/powersys/ref/asynchronousmachine.html.
• 16. Beleiu, H. G., Maier, V., Pavel, S. G., Birou, I., Pică, C. S., & Dărab, P. C. (2020). Harmonics Consequences on Drive Systems with Induction Motor. Applied Sciences, 10(4), 1528.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).