Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analytical performance investigation of unsymmetrical two-phase induction motor drives using indirect RFOC strategy under unbalanced voltage supply conditions

Sirikan Piya, Charumit Chakrapong

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

1--10

EN

This paper presents an investigation and a performance evaluation of an unsymmetrical two-phase induction motor (U-TPIM) controlled by an indirect rotor flux orientation (IRFO) strategy under the difference of stator winding voltages using the unbalanced space vector PWM technique. The main and auxiliary windings are fed by the appropriate voltages as the correct proportion of an effective turns ratio between the auxiliary and main windings so as to eliminate the backward rotating field, reduce the torque pulsation and increase the electromagnetic torque. In addition, this effective turns ratio is employed for the similar magnitude compensation of stator winding currents in rotor flux oriented control. Thus, the double line frequency components established by an unsymmetrical component of the stator current transformation in the rotating reference frame are eliminated. To confirm the validity, the comprehensive simulation results using Matlab/Simulink are illustrated, and the experimental results implemented by dSPACE illustrate the speed response, electromagnetic torque, currents and voltages in the stationary and rotating reference frame. All of the established experimental results indicate that the proposed U-TPIM performances are improved.

PL

W artykule przedstawiono badanie i ocenę działania niesymetrycznego dwufazowego silnika indukcyjnego (U-TPIM) sterowanego za pomocą strategii pośredniej orientacji strumienia wirnika (IRFO) w warunkach różnicy napięć uzwojenia stojana przy użyciu techniki niezrównoważonego wektora przestrzennego PWM. Uzwojenia główne i pomocnicze są zasilane odpowiednimi napięciami, jako właściwa proporcja efektywnego stosunku zwojów między uzwojeniem pomocniczym i głównym, tak aby wyeliminować wsteczne pole wirujące, zmniejszyć pulsacje momentu obrotowego i zwiększyć moment elektromagnetyczny. Ponadto ten efektywny współczynnik zwojów jest wykorzystywany do kompensacji podobnej wielkości prądów uzwojenia stojana w sterowaniu zorientowanym na strumień wirnika. W ten sposób eliminowane są składowe podwójnej częstotliwości linii ustalone przez niesymetryczną składową transformacji prądu stojana w wirującym układzie odniesienia. Aby potwierdzić wiarygodność, zilustrowano kompleksowe wyniki symulacji z wykorzystaniem Matlab/Simulink, a wyniki eksperymentalne zaimplementowane przez dSPACE ilustrują odpowiedź prędkości, moment elektromagnetyczny, prądy i napięcia w stacjonarnej i obrotowej ramce odniesienia. Wszystkie ustalone wyniki eksperymentalne wskazują, że proponowane osiągi U-TPIM uległy poprawie.

2

Investigation of the influence of hydraulic oil temperature on the variable-speed pump performance

Stawiński Łukasz, Kosucki Andrzej, Cebulak Maciej, Górniak vel Górski Adrian, Grala Mikołaj

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 2

289--296

EN

This paper describes investigation on the influence of hydraulic oil temperature on the performance of a hydraulic pump. The aim of the research is to determine changes in volumetric efficiency of the pump in the form of maps of operation at different temperatures of the hydraulic oil, in conditions of variable speed and pressure. The described tests were carried out on an experimental stand with a hydraulic fixed-displacement gear pump controlled by a servo motor. Based on the signals from the sensors processed with the LabVIEW program, maps of the hydraulic pump operation were drown in a wide range of speeds and temperatures. The paper presents the results of the research and based on this the conclusions regarding the main aim of the research and others that were observed during the measurements were presented. The most important conclusion from the study shows that the temperature-dependent characteristics provide users with a significant amount of information such as operating conditions that will ensure a high level of efficiency.

3

IM drive system supplied from PV panels with energy storage – experimental setup

Matelski W.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 2

183--188

EN

The article describes a practical implementation of the induction motor (IM) drive system powered from photovoltaic (PV) panels. The system incorporates an energy storage device, in form of a supercapacitor bank, and enables an AC grid connection. Two system concepts are considered, thus a discussion about the favorable solution is given. A model installation was developed, and the chosen system components are described. Laboratory tests have been conducted and the results are presented.

PL

W artykule opisano praktyczną implementację napędu z silnikiem indukcyjnym (IM) zasilanym z paneli fotowoltaicznych (PV). System zawiera zasobnik energii, w formie baterii superkondensatorów, oraz posiada możliwość podłączenia do sieci AC. W pracy rozpatrzono dwie koncepcje realizacji systemu oraz przedstawiono dyskusję dotyczącą korzystniejszego rozwiązania. Opracowano instalację modelową oraz opisano wybrane komponenty systemu. Praca zawiera wyniki wstępnych badań laboratoryjnych.

4

Charakterystyki przełączalnych napędów reluktancyjnych z różnymi układami zasilania

Wróbel K., Tomczewski K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 2

161--165

PL

W artykule przedstawiono modele dwóch napędów z dwupasmowym przełączalnym silnikiem reluktancyjnym. Model silnika oparto na charakterystykach strumienia i momentu uzyskanych na podstawie obliczeń rozkładu pola magnetycznego. Model dynamiczny napędu o parametrach skupionych opracowano w programie Matlab-Simulink. Układ energoelektroniczny zasymulowano w programie PLECS. Z zastosowaniem opracowanych programów symulacyjnych wykonano obliczenia porównawcze parametrów dwóch układów napędowych, bazujących na tym samym silniku, a różniących się układami zasilania.

EN

The paper presents models of two-phase for switched reluctance motor-based drives. Model based on the flux and torque characteristics obtained by calculation of magnetic field distribution. Dynamic drive model was developed in Matlab-Simulink. For power electronics simulation program PLECS was used. Using this model were made a series of calculations for both drives. Then the characteristics of both drives were compared.

5

Energy saving rates for a multistage centrifugal pump with variable speed drive

Rakibuzzaman M., Kim K., Kim H.-H., Suh S.-H.

Journal of Power Technologies

|

2017

|

Vol. 97, nr 2

163--168

EN

Multistage centrifugal pumps with variable speed drives are currently widely used in a variety of industrial and commercial applications. However, there are limitations to defining the efficiency of variable speed drive pumps. As an alternative method, energy saving rates can be evaluated with flow patterns and mean duty cycles. Computational fluid dynamics (CFD) is being used as a good tool to understand this and is less time consuming in terms of analyzing performances the experimental method. Research attention was focused on the energy saving rates of a multistage centrifugal pump for variable flow with variable speed drive through numerical and experiment methods. For this investigation Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations were discretized by the finite volume method and a two equations SST model was used to account for three dimensional steady state flows. In the experimental system, an experimental set-up of a variable flow system was made to obtain energy saving rates and computational results were validated. The energy saving rates of the pumps depend on the flow patterns and specific mean duty cycles on which the machine or system operates. Mean duty cycles were divided into different flow operating conditions and a weighting for the mean value was given for each segment according to interval time. The pump system was operated at 50_70% of maximum flow rates. The energy saving rates were obtained from input power through CFD simulation and experimentally, and the mean duty cycle was obtained from flow patterns in the field of the pump. Energy saving rates were evaluated as a function of mean duty cycle and input power of the system operation. The total energy consumed for the constant speed drive was 25,922 kWh and for the variable speed drive pump was 17,687 kWh through CFD. The total annual energy saving rates were annually 33.81% through computational and 31.77% through experimental method with the variable speed drive system when compared to the constant speed drive system.

6

Variable Speed Drive (VSD) – towards modern industry and electric power systems

Robak S., Wasilewski J., Dawidowski P., Szewczyk M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 6

207--210

EN

High-power motor drives play an important role in present-day power systems. Due to high requirements put on drive systems, particularly strong development has been observed in recent years in variable speed drives (VSD), with power converters as their key part. This article reviews topics related to VSD systems, with particular focus on VSD applications, converter configuration and the harmonics injected to the grid.

PL

We współczesnych systemach elektroenergetycznych istotną rolę odgrywają układy napędowe dużej mocy. Wysokie wymagania stawiane układom napędowym powodują, że w ostatnich latach szczególnie rozwijane są układy Variable Speed Drive (VSD), których kluczowym elementem jest przekształtnik mocy. W tym artykule przedstawiony został przegląd zagadnień dotyczących układów VSD, przy czym uwaga została skupiona na kwestiach zastosowań VSD, konfiguracji przekształtników oraz harmonicznych wprowadzanych do sieci elektroenergetycznej.

7

The effect of the motor filters on earth fault current waveform in circuits with variable speed drives

Czapp S., Guziński J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 12

17-20

EN

In circuits with variable speed drives distorted earth fault current flows. Earth fault current distortion influences the threshold of ventricular fibrillation. This paper presents earth fault current distortion in circuits with variable speed drives when motor filter is used. Two types of motor filter are analyzed. For every type of filter the effect of earth fault current distortion on ventricular fibrillation is evaluated.

PL

W układach napędowych z przemiennikami częstotliwości płynie odkształcony prąd ziemnozwarciowy. Odkształcenie tego prądu wpływa na próg fibrylacji. W artykule analizowano prądy ziemnozwarciowe w układach z filtrami silnikowymi. Rozpatrywano dwa typy filtrów silnikowych. Dla każdego przypadku przeprowadzono analizę prądu odkształconego i określono jego wpływ na próg fibrylacji.

8

Wysokoobrotowy układ napędowy z silnikiem indukcyjnym

Sobczyński D., Łatka M., Malska W.

Napędy i Sterowanie

|

2012

|

R. 14, nr 2

30-36

PL

W obecnie spotykanych rozwiązaniach w napędach małej mocy stosuje się silniki wysokoobrotowe komutatorowe. Są to jednak układy o małej sprawności energetycznej i dużym koszcie produkcji (wykonanie komutatora). Przyszłość nowoczesnych napędów, zwłaszcza w sprzęcie gospodarstwa domowego, elektronarzędziach, a także w lotnictwie, to układy napędowe z silnikami wysokoobrotowymi bezkomutatorowymi. Do grupy tej można zaliczyć m.in. silniki indukcyjne, silniki z magnesami trwałymi, silniki bezszczotkowe prądu stałego itp. W artykule opisano układ napędowy oraz przedstawiono wyniki badań silnika indukcyjnego wysokoobrotowego małej mocy, zasilanego napięciem o częstotliwości 667 Hz z przemiennika częstotliwości.

EN

At the present common solutions in low-power drives high-speed brush motors are used. However, these are systems of low energy efficiency and high cost of production. Future in modern drives, especially in household appliances, power tools as well as aviation are drive systems with high-speed brushless motors. This group may include, among others induction motors, permanent magnet motors, BLDC motors etc. The article describes the drive system and presents the research results of low-power, high-speed induction motor, supplied with a voltage frequency of 667 Hz from frequency converter.

9

The time-minimal speed control on the basis of noisy feedback signal

Andrzejewski A.

Problemy Eksploatacji

|

2008

|

nr 4

7-15

EN

This paper concerns the speed controller modification for the time-minimal speed control of DC motor without overshoot. The speed control system consists of nonlinear speed controller and the adaptive electromechanical subsystem estimator. The adaptive estimator of the electromechanical subsystem is used in order to compensate the motor load torque. The basic nonlinear shape of speed controller characteristic was obtained based on Bellman dynamic programming method based on the motor speed and motor current step responses. The modification of speed controller characteristic was done to deal with the noise of feedback signal of speed controller. The paper contains the experimental results. The influence of the speed noise on speed controller response and speed control process is shown. The paper contains a time-minimal speed control process without overshoot. The two speed control processes (with and without nonlinear speed controller modification) are compared as well. In addition, the experimental results show the speed control process, which is done with use of one switching process of a transistor converter supplying DC motor.

PL

Praca dotyczy modyfikacji regulatora prędkości na potrzeby minimalno-czasowej i pozbawionej przeregulowania regulacji prędkości silnika prądu stałego. Regulator prędkości zmodyfikowano celem uodpornienia go na szum w sygnale sprzężenia zwrotnego prędkości. Praca zawiera wyniki badań laboratoryjnych systemu regulacji prędkości. Przedstawiono wpływ szumu prędkości na jakość regulacji prędkości silnika prądu stałego. Zarejestrowane procesy regulacji prędkości, z regulatorem prędkości bez modyfikacji i regulatorem prędkości z modyfikacją zostały ze sobą porównane. Przedstawiono minimalno-czasowy i pozbawiony przeregulowania proces regulacji prędkości, który został zrealizowany za pomocą jednego przełączenia przekształtnika tranzystorowego DC/DC zasilającego silnik prądu stałego.

10

Controlling heat, vibration and EMI in an integral motor

Ektasabi M., Felic H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 10

116-119

EN

Controlling heat and vibration produced by the Motor & Variable Drive systems when integrated as an integral motor are the problems affecting the reliable operation of the system. In this paper a new-generation integral motor-drive has been demonstrated, true innovation in its design and development is a technological advancement. It is a truly integrated motor-drive unit with a design to overcome heat, vibration and EMI without requirement of any additional cooling system. It is a compact unit built to operate in arduous industrial environments.

PL

Controlling nagrzewania oraz wibracji silnika zintegrowanego z układem przekształtnikowym, w istotny sposób wpływają na niezawodność pracy całego układu napędowego. W artykule przedstawiono zintegrowany napęd elektryczny nowej generacji oraz wprowadzone rozwiązania innowacyjne, stanowiące o osiągniętym postępie technologicznym. Omawiany napęd zintegrowany został zaprojektowany w sposób ograniczający wibrację i emisję zaburzeń elektromagnetycznych, oraz nagrzewanie bez konieczności stosowania dodatkowego układu chłodzenia. W ten sposób zrealizowano kompaktową jednostkę napędową do zastosowań w trudnych przemysłowych warunkach środowiskowych.

11

Wysokoobrotowy układ napędowy z silnikiem indukcyjnym zasilanym z falownika

Sobczyński D.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2006

|

R. 82, nr 7-8

24-31

PL

Artykuł przedstawia opracowanie i wykonanie wysokoobrotowego układu napędowego z silnikiem indukcyjnym zasilanym z falownika napięcia. Dzięki podwyższonej częstotliwości napięcia silnik indukcyjny pracuje z prędkością znamionową dochodzącą do 1900 rad/s. Przedstawiony układ napędowy może być zastosowany w miejsce silnika komutatorowego prądu przemiennego wykorzystywanego w sprzęcie gospodarstwa domowego a także w niektórych urządzeniach lotniczych i wojskowych. Wykonano i przebadano układ napędowy składający się z wysokoobrotowego silnika indukcyjnego zasilanego z przekształtnika o zmiennej częstotliwości napięcia wyjściowego. Przedstawiono oraz krótko omówiono wyniki badań laboratoryjnych.

EN

The paper treats about elaboration and realization of the high-speed induction motor drive supplied from an voltage inverter. Thanks to higher voltage frequency the induction motor operate up to rated shaft speed of 1900 rad/s. Proposed drive can be applied instead of AC brush motor used in household equipment and also in aviation and some military equipment. A drive based on a high speed, three phase induction motor supplied from a variable frequency inverter has been constructed and tested. In the paper a short review of laboratory research has been included.

12

Predicting Harmonics by Simulations. A Case Study for High Power Adjustable Speed Drives

Asiminoaei L., Hansen S., Blaabjerg F.

Electrical Power Quality and Utilisation. Magazine

|

2006

|

Vol. 2, iss. 1

65--75

EN

This paper describes the measurements and simulations of harmonics from adjustable speed drives in a 1.2 MVA Heat Power Station application. The simulations are done in two ways, one by Pspice circuit simulator and the other by a custom developed harmonic toolbox. It is proven that Pspice is more flexible and offers a better precision in estimation, but in turn the developed toolbox is more practical and relatively accurate for many useful evaluations. Both harmonic simulations are validated by real measurements for the given plant, within an error of 5 % between the measured and the simulated data. Due to a very close match, the simulators are used further to analyze different harmonic mitigation solutions. The best solution found by simulations, for the given plant, is an advanced harmonic filter dedicated for adjustable speed drives, which is currently in the installation stage.

13

Napęd regulowany z silnikiem prądu stałego broni się przed wyparciem z rynku przez napęd przekształtnikowy z silnikiem indukcyjnym

Nowak K.

Nowa Elektrotechnika

|

2005

|

nr 2 (6)

10--12

14

FEM Analysis and Field Oriented Control Simulation of Bearingless Actuator

Wagner J., Maga D., Sitar J., Uhlik P., Hartansky R.

Machine Dynamics Problems

|

2004

|

Vol. 28, No. 4

177-184

EN

This paper deals with a bearingless rotary machine that is capable of stable controlling the levitated position of a rotor of an induction motor with a squirrel-cage type rotor under loaded conditions. This bearingless induction machine is capable to serve as an electric motor and also as a magnetic bearing for magnetically levitating and supporting the rotor of the machine. The stator has winding for rotating the rotor and winding for positional control of the rotor in a given radial position. The paper deals with the field oriented control of the bearingless induction machine. Simulations were done with parameters of designed machine based on classical induction motor with mechanical bearings. Designed machine has four-pole drive winding and additional winding to centre the rotor in the machine. Both windings are distributed in the stator slots. Power and voltage rating of the four-pole winding is 3kW/220V and of the two-pole winding for levitation is 250W/30V. Simulation results of the whole system are presented.

15

Flux-weakening and output power capability estimation of interior permanent magnet synchronous motor in variable speed drive applications

Stumberger B., Hamler A., Jesenik M., Gorican V., Trlep M.

Journal of Technical Physics

|

2002

|

Vol. 43, no 4

489-494

EN

Flux-weakening and output power capability estimation of the four-pole interior permanent magnet synchronous motor (IPMSM) determined from the finite element method (FEM) analysis of magnetic conditions is presented. The influence of the iron loss on the output power capability (OPC) and the constant-power speed range (CPSR) of the tested IPMSM is included in the analysis by the posterior iron loss calculation. Results of the calculations are partially verified by the measurements.