Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Model przekształtnika trójpoziomowego NPC umożliwiającego zwrot energii do sieci zasilającej

Michalak J., Zygmanowski M., Biskup T., Kołodziej H.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

7390--7399

PL

W artykule przedstawiono model symulacyjny trójpoziomowego przekształtnika NPC w konfiguracji podwójnej AC-DC-AC współpracującego z siecią zasilająca 3 x 1000 V i silnikiem asynchronicznym klatkowym o mocy 250 kW. Model symulacyjny zrealizowano w darmowym oprogramowaniu GeckoCIRCUITS, który pozwolił połączyć w modelu warstwę obwodów elektrycznych, z warstwami sterowania, mechaniczną i cieplną. Tak złożony model całkowicie spełnia wymagania związane z projektowaniem przekształtników energoelektronicznych. Przy sterowaniu przekształtnika NPC uwzględniono konieczność wyrównywania napięć obwodu pośredniczącego, które zostało zrealizowane za pomocą zmodyfikowanego algorytmu w modulatorze przekształtnika sieciowego. Sterowanie przekształtnikiem oparto na blokach funkcyjnych zapisanych w języku Java. Ważną zaletą programu GeckoCIRCUITS jest duża szybkość wykonywania symulacji i duża elastyczność związana z wyświetlaniem wyników.

EN

The simulation model of three-level NPC converter in the back-to-back configuration is presented in this paper. The converter is connected between 3x1000 power line and an asynchronous squirrel cage machine with the rated power of 250 kW. The simulation model has been developed in GeckoCIRCUIT, which is an open-source package intended to simulations of power electronic converters. This software allows in the single model coupling electrical circuit with control, thermal and mechanical layers. As a control algorithm Voltage-Oriented Control and Direct Torque Control with Space-Vector Modulation technique have been chosen for controlling of line and machine side converters. DC-link voltage balancing algorithm is also realized by line-side converter. Control layer in the simulation model has been realized by using Java-function blocks. Finally the simulation model developed in GeckoCIRCUITS allows simulating NPC converter very fast with great flexibility of visualizing simulation results.

2

Napęd pojazdu elektrycznego z silnikiem asynchronicznym klatkowym

Guziński J.

Napędy i Sterowanie

|

2010

|

R. 12, nr 2

34-41

PL

W artykule przedstawiono układ napędowy pojazdu elektrycznego wykorzystujący niezawodny i tani silnik prądu przemiennego. Zastosowany trójfazowy silnik asynchroniczny klatkowy wymaga zasilania z falownika napięcia przekształcającego napięcie stałe z akumulatorów na napięcie przemienne. Wykonany tranzystorowy przekształtnik sterowany jest mikroprocesorowo. Zastosowany procesor realizuje algorytm sterowania polowo zorientowanego, kontrolując moment i strumień silnika. Napęd nie wymaga instalowania czujnika prędkości obrotowej silnika. Prędkość silnika wykorzystywana w procesie sterowania jest obliczana przez procesor. Rozwiązanie przewidziane jest do zastosowania w napędzie bagażowego wózka transportowego, zastępując poprzednio istniejące rozwiązanie z silnikiem szeregowym prądu stałego. Zarówno silnik, jak i przekształtnik zostały specjalnie zaprojektowane i wykonane do realizacji układu napędowego. W artykule przedstawiono opis zrealizowanego układu, algorytmów sterowania i obliczania prędkości oraz wyniki badań napędu.

EN

The article presents electric vehicle firm power transmission system using reliable and cheap alternating-current motor. Applied three-phase asynchronous squirrel-cage motor is powered from voltage inverter converting battery direct current voltage into alternating voltage. Power electronic converter is controlled by microprocessor. The processor operates according to field oriented control algorithm controlling motor torque and flux. The drive does not require motor speed sensor to be installed. Motor speed, used by the control process, is calculated by the processor. This construction is designed for battery-electric truck drive replacing previous solution using direct-current series motor. Both motor and inverter were custom designed and manufactured for this power transmission system. The article presents the system description, control and speed calculation algorithms as well as drive testing results.

3

Pomiary przebiegów czasowych wybranych wielkości układu napędowego z trójfazowym sterownikiem napięcia przemiennego

Olesiak K.

Logistyka

|

2010

|

nr 6

PL

W referacie zaprezentowano komputerowy układ pomiarowy do rejestracji i wizualizacji wybranych wielkości elektromechanicznych napędu prądu przemiennego. Scharakteryzowano podstawowe parametry trójfazowego sterownika oraz zasady ich konfiguracji. Przeprowadzono badania pomiarowe układu napędowego podczas rozruchu. Rezultaty badań przedstawiono w postaci przebiegów czasowych prędkości obrotowej, napięcia międzyfazowego oraz prądu fazowego.

EN

The paper presents a computer measuring system for recording and visualization of selected electromechanical quantities of the alternating current drive. Basic parameters and configuration rules of the three-phase soft-start system have been characterized. Measurement tests of the drive system were conducted during startup. The research results were presented in the form of time characteristics of the rotational speed, the phase-to-phase voltage and the phase current.

4

Skuteczne wykrywanie ekscentryczności dynamicznej w silniku asynchronicznym

Weinreb K., Sułowicz M.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2009

|

Nr 83

207-212

EN

In the article a detection method will be analysed, which improves detection efficiency and assessment of dynamic eccentricity level. The method based on the analysis and selection of the characteristic features for stator current spectrum, which take the components related to the third harmonic current into consideration. Generally accepted assessment methods of variety faults are based on current spectrum analysis (mostly close to fundamental harmonic), with the assumption of sinusoidal voltage supplying and linear magnetic circuit. In case of simultaneous variety faults, the spectrum changes are often ambiguous. For example, the dynamic eccentricity and cage damage result in spectrum by appearing the harmonic with the same frequency. The assessment efficiency can be increased by broaden the harmonic components set, especially these, which are changing under the third harmonic component of stator current. Based on the measurements of low voltage motor, analysis results for different faults will be presented. The spectrum features caused by third harmonic stator current, which are unambiguously the evidence of a particular rotor fault, will be indicated.

5

Calculation of squirrel-cage motor inductances including rotor eccentricity

Sołbut A.

Archives of Electrical Engineering

|

2009

|

Vol. 58, nr 3-4

157-169

EN

Analitycal dependencies providing inductances calculations of squirrel-cage motor mathematical model including rotor eccentricity (static and dynamic) are presented in the paper. Equations shown in the paper are used for numerical modelling of motor drives with rotor damages. Considerations are supported by simulation test results of an induction motor fed by voltage inverter, controlled by Direct Torque Control method.

PL

W pracy przedstawiono analityczne zależności umożliwiające obliczenia macierzy indukcyjności modelu matematycznego silnika klatkowego z uwzględnieniem uszkodzeń w postaci mimośrodowego osadzenia wału wirnika (mimośród statyczny i dynamiczny). Wyprowadzone zależności wykorzystano do numerycznego modelowania układów napędowych z uwzględnieniem uszkodzeń wirnika. Rozważania poparto wynikami badań symulacyjnych silnika zasilanego z sieci napięciem sinusoidalnym oraz falownika napięcia sterowanego metodą DTC.

6

Uwzględnienie zjawiska nasycenia rdzenia przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla silnika asynchronicznego klatkowego zasilanego napięciem o dużej częstotliwości

Zielińska M.J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2007

|

Nr 77

117-120

PL

Indukcyjne silniki klatkowe zasilane napięciem o częstotliwości 400-1500 Hz są mało znaną grupą maszyn ze względu na swoje nieliczne zastosowanie. Stosowane są głównie w przemyśle łożyskowym, precyzyjnym, włókienniczym. Największe częstotliwości, czyli najwyższe prędkości obrotowe wynikają z potrzeb technologicznych a ograniczone są możliwościami wykonawczymi. Silniki te stosuje się do szlifowania otworów i bieżni łożysk tocznych oraz do napędu pomp dyfuzyjnych. Pracują one w specyficznych warunkach, posiadają swoją specyficzną konstrukcję oraz niektóre własności odbiegające od maszyn indukcyjnych klatkowych zasilanych napięciem o częstotliwości 50 Hz. Przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla klasycznych silników indukcyjnych zasilanych napięciem częstotliwości 50 Hz zwykle pomija się wpływ nasycenia obwodu magnetycznego dla strumienia rozproszenia. Jest to postępowanie typowe i obowiązuje wówczas znany z literatury schemat zastępczy. Identyfikacja tej indukcyjności w silnikach zasilanych napięciem o dużej częstotliwości w których występuje zjawisko nasycenia rdzenia jest zagadnieniem dość złożonym z uwagi na skomplikowany rozkład strumieni magnetycznych w szczególności strumieni rozproszenia. Dodatkowym utrudnieniem jest tutaj uwzględnienie wpływu nasycania się przesmyku nad zamkniętym żłobkiem wirnika. W artykule przedstawiono metodę uwzględnienia nasycenia obwodu magnetycznego przy wyznaczaniu indukcyjności rozproszenia uzwojenia wirnika dla silników klatkowych zasilanych napięciem o dużej częstotliwości.

7

Racjonalna praca silników asynchronicznych klatkowych przy zmianie skojarzenia uzwojeń z trójkąta w gwiazdę

Zieliński W.G.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2007

|

Nr 77

125-128

EN

Three-phase asynchronous motor with a squirrel-cage rotor that is the most often applied in the industry has its disadvantages, which get revealed at a low-load motor operation or at its idling. High current input and low power factor at idling are among the disadvantages. Electrical energy saving is possible owing to the increased energy indices such as efficiency or power factor. The power factor value to a considerable degree depends on the load. Hence, in cases when the load varies within a wide range an adequate voltage reduction causes its increase. When voltage is reduced such quantities as: torque overload capacity, slip, rotor current and total power losses increase. The motor supply voltage can be varied in a continuous or a step mode. In some cases in order to considerably enhance energy indices and obtain significant energy savings it is enough to apply a two-step voltage regulation. It is mostly when the time-load run of the motor approaches intermittent running with idling breaks. The paper presents a solution that makes possible to enhance energy indices that is to make the motor operation more efficient with the application of a delta-to-star change of the winding connection. The method consists in that at the startup and full-load phase the motor operates at the delta connection of the windings, while at lower load values a switch to the star connection is performed. Additionally, runs of quantities that are characteristic for an efficient motor operation (power factor, efficiency, slip, current input) and have been obtained based on laboratory measurements performed at the delta-to-star switch of the stator winding connection have been determined.

8

Ocena oszczędności energii elektrycznej przy skokowej regulacji napięcia w silniku asynchronicznym klatkowym

Zielińska M.J., Zieliński W.G.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2007

|

Nr 77

121-124

EN

In order to enhance energy indices and obtain electrical energy savings for an asynchronous squirrel-cage motor operating on a long-time basis at a load lower than the rated load it needs to reduce its supply voltage. Efficient operation obtained that way can apply to a single motor or a set of motors driving the same machines. Motor load can vary within a wide range depending on the operation kind. Particularly disadvantageous is operation at little load or at idling, when energy indices of the motor are very low. In such a case it is necessary to apply voltage that can be varied depending on the load factor. When voltage is changed simultaneously with a load change the motor runs at higher values of the indices that decide over electrical energy consumption. At the rated load a motor should be supplied with rated voltage and when the load gets reduced the supply voltage should also be adequately decreased. The lowest voltage is required at the idle run. Relative value of the voltage is then of ca 0.3. Voltage reduction brings about a decrease of voltage-dependent energy losses and an increase of efficiency and the power factor, which leads to the power input reduction and consequently to electrical energy savings. The paper presents motor operation conditions that should be met at a sudden voltage change and rules for enhancing energy indices on the basis of algorithms that maintain such parameters as: minimal current, maximal power factor and maximum efficiency at a preset level. Additionally, runs of the basic motor quantities such as: current input, power factor, efficiency, and slip at step-regulated supply voltage have been determined

9

Silniki asynchroniczne klatkowe synchronizowane momentem reluktancyjnym

Damm Z.

Napędy i Sterowanie

|

2005

|

R. 7, nr 12

33--34

PL

Silnik asynchroniczny synchronizowany momentem reluktancyjnym (ASMR) jest budową bardzo zbliżony do silnika indukcyjnego klatkowego. Zasadniczą cechą różniącą go od standardowego silnika klatkowego jest budowa wirnika. Dzięki charakterystycznemu, niesymetrycznemu rozmieszczeniu wąskich i szerokich prętów klatki wirnika dochodzi do powstania momentu reluktancyjnego, który przy prędkościach bliskich prędkości synchronicznej powoduje wciągnięcie silnika w synchronizm i pracę z prędkością synchroniczną (zależną od liczby par biegunów silnika oraz częstotliwości napięcia zasilającego) tak długo, dopóki moment obciążenia nie przekracza momentu maksymalnego synchronicznego (Mmax).

10

Wpływ nasycenia głównego obwodu magnetycznego na ocenę ekscentryczności dynamicznej silnika asynchronicznego klatkowego

Weinreb K., Węgiel T., Warzecha A., Sułowicz M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 177

121-128

PL

W artykule przedstawiono widma prądów stojana dla przykładowego wysokonapięciowego silnika asynchronicznego klatkowego z ekscentrycznością dynamiczną wirnika. Widma zostały wyznaczone numerycznie metodą bilansu harmonicznych, z uwzględnieniem nasycenia głównego obwodu magnetycznego. Nasycenie uwzględnia się przez lokalne deformacje geometrii szczeliny powietrznej w obszarach występowania maksymalnych wartości wypadkowego prądu magnesującego. Dla poprawności określenia stopnia ekscentryczności i umożliwienia wprowadzenia odpowiednich wskaźników ilościowych oceny widma prądu stojana, wyniki obliczeń zostały odniesione zarówno do pomiarów oraz do obliczeń nie uwzględniających skutków nasycenia.

EN

In the paper the mathematical modeling of induction motors with rotor eccentricities is applied to study of the effects in the stator currents caused by saturation of the main magnetic coil. The paper describes the way of calculating the winding inductances and the permeance function when taking into account the saturation effect for cases of rotor eccentricities. The chosen results of calculations are presented as the permeance functions and the stator currents in steady state for different values of the rotor relative eccentricity. The comparison of the computational results with measurement ones is given in the paper as well.

11

Analiza rozkładu pola w silniku indukcyjnym o skośnych żłobkach wirnika

Komęza K., Dems M.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 176

193-200

PL

W artykule przedstawiono analizę pola elektromagnetycznego w silniku asynchronicznym klatkowym dużej mocy o nietypowej konstrukcji charakteryzującej się zastosowaniem skośnych żłobków wirnika. Analizowany silnik został porównany z silnikiem o konstrukcji klasycznej. Przeanalizowano również wpływ elementów konstrukcyjnych silnika takich jak: wał oraz kliny magnetyczne na rozkład pola oraz parametry całkowe. Przeprowadzono analizę wpływu dyskretyzacji na uzyskiwane rezultaty oraz rezultaty zastosowania automatycznych metod doskonalenia siatki podziałowej.

EN

An asynchronous squirrel-cage motor of large power and non-typical, construction consisting in using slanted rotor slots in analysed in the paper. The analysis of the electromagnetic field of this asynchronous squirrel-cage motor is presented. The motor under investigation is compared with that of classical construction. The influence of the motor constructional elements, such as a shaft or magnetic wedges, on the electromagnetic field distribution and on the integral parameters is also described. The analysis of the influence of discretisation on the obtained results and on the results of application of the mesh improvement automatic methods, is performed.

12

Wpływ rezystancji stojana na dynamikę rozruchu maszyny indukcyjnej klatkowej

Rusek J.

Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały

|

2000

|

Vol. 50, nr 22

80-87

PL

Zaawansowane modele obwodowe maszyn indukcyjnych klatkowych uwzględniają wyższe harmoniki indukcyjności własnych i wzajemnych (stojan, wirnik i stojan-wirnik), których źródłem jest zarówno dyskretny rozkład uzwojeń, jak i nierównomierność szczeliny powietrznej z racji ekscentryczności i użłobkowania stojana oraz wirnika. Rezystancje prętów wirnika modyfikuje się w celu uwzględnienia efektu naskórkowości (wypierania prądu). Przyjmowanie stałej wartości rezystancji faz stojana prowadzi do daleko wolniejszych zafalowań obwiedni prądów (po załączeniu silnika do sieci) niż to wynika z pomiarów [3]. Powiększenie tej rezystancji (w czasie rozruchu) wyraźnie przyspiesza wspomniane zafalowania obwiedni prądów oraz skraca czas ich trwania.

EN

Advanced circuital models of squirrel-cage induction machines account also for higher harmonics of the self and mutual inductances of the stator and rotor windings. They result from both the discrete windings' distribution and the non uniform air-gap due to eccentricities and slotting. The resistance of the rotor-cage bars is modified to account for skin effect during starting up. Assumption of constant resistance for the stator winding results in far slower modulations of the stator current envelope, after switching on the machine on three-phase power supply, than it is normally registered by live measurements [3]. Increasing of the stator resistance (during starting up) evidently accelerates the above mentioned modulations in the simulated currents' envelopes, as well as reduces the time interval during which these modulations do exist. Though the results of simulations included in the contribution justify the magnification of the stator resistance (for simulating purposes) during starting up, there is still lack of physical interpretation for this approach.