Ідентифікація впливу перетворювача ротора на робочі характеристики асинхронного двигуна ковзаючого кільця керування переривником за умов дисбалансу напруги мережі

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322918

Ключові слова:

АДОР, схема роторного переривника, дисбаланс напруги, гармонічний аналіз, пульсація моменту

Анотація

Багато промислових застосувань використовують трифазні асинхронні двигуни з обертовим ротором (АДОР), особливо на цементних заводах через їхні можливості контролю продуктивності. Коли джерело живлення піддається незбалансованій напрузі, це впливає на продуктивність двигуна. Об’єктом дослідження є системи приводу асинхронного двигуна з намотаним ротором за несиметричної напруги живлення. Предметом даного дослідження є вплив гармонік за умов незбалансованого живлення на роторне кільце АДОР з наявністю випрямлячів та схему переривника. Дослідження оцінює струм статора, струм ротора та компоненти електромагнітного крутного моменту за допомогою математичного представлення еквівалентної схеми.

Аналіз цього дослідження представляє спосіб прогнозування повних гармонічних частот, які належать струмам статора, струму ротора та електромагнітного моменту з точки зору частоти живлення та ковзання ротора. Результати моделювання та запропонованої математичної моделі показали хорошу точність. Результати показують, що продуктивність АДОР, зміна струмів двигуна та пульсації крутного моменту залежать від величини коефіцієнта дисбалансу напруги та робочого циклу схеми переривника.

Результати цього дослідження демонструють, що незбалансована напруга живлення має негативний вплив на збільшення гармонійних струмів статора, що надходять з боку ротора, гармонійних струмів ротора та пульсації крутного моменту; в результаті продуктивність АДОР була знижена. З результатів помічено, що отримані струми є точними, за винятком струмів із ковзанням на одну шосту, у яких спостерігається помітна дисперсія. Пульсації швидкості збільшуються на 0,38 %, а пульсації крутного моменту – на 16,6 %, коли коефіцієнт дисбалансу джерела живлення змінюється від (0 до 10) %

Біографії авторів

Hilmi Fadhil Ameen, Salahaddin University-Erbil

Assistant Professor

Department of Electrical Engineering

College of Engineering

Ali Abdulqadir Rasool, Salahaddin University-Erbil

Lecturer

Department of Electrical Engineering

College of Engineering

Посилання

  1. De Almeida, A. T., Ferreira, F. J. T. E., Fong, J. A. C. (2011). Standards for Efficiency of Electric Motors. IEEE Industry Applications Magazine, 17 (1), 12–19. https://doi.org/10.1109/mias.2010.939427
  2. von Jouanne, A., Banerjee, B. (2001). Assessment of voltage unbalance. IEEE Transactions on Power Delivery, 16 (4), 782–790. https://doi.org/10.1109/61.956770
  3. Raval, P. P., Joshi, H. I., Krishnaraj, V., Mihir, P. (2020). Speed Control of Three Phase Slip Ring Induction Motor Using Chopper. International Journal of Engineering Development and Research, 8 (2), 419–424. Available at: https://rjwave.org/ijedr/viewpaperforall.php?paper=IJEDR2002072
  4. Shen, T., Chen, B., Gong, Y. (2001). Study on rotor igbt chopper control for induction motor drive. Journal of Shanghai University (English Edition), 5 (1), 66–70. https://doi.org/10.1007/s11741-001-0031-7
  5. Outeiro, M., Saraiva, E. (2004). Harmonics on the Electromagnetic Torque of a Slip Energy Recovery System with Two Thyristor Bridges and no DC Coil. Available at: https://www.researchgate.net/publication/255594732_Harmonics_on_the_Electromagnetic_Torque_of_a_Slip_Energy_Recovery_System_with_Two_Thyristor_Bridges_and_no_DC_Coil
  6. Wang, L., Chiniforoosh, S., Jatskevich, J. (2008). Simulation and analysis of starting transients in rotor-chopper-controlled doubly-fed induction motors. 2008 IEEE Canada Electric Power Conference, 1–6. https://doi.org/10.1109/epc.2008.4763329
  7. Ameen, H. F. (2011). Computer simulation and mathematical modelling of static rotor resistance chopper control of WRIM by reference frame theory. Procedia Computer Science, 3, 1009–1017. https://doi.org/10.1016/j.procs.2010.12.166
  8. Ameen, H. F. (2023). The Influence of Rotor Converters on the Behavior of Static Rotor Resistance Control of Induction Motor under Supply Voltages Asymmetry. Zanco Journal of Pure and Applied Sciences, 35 (5), 24–39. https://doi.org/10.21271/zjpas.35.5.3
  9. Kumar, R., Dogra, R., Aggarwal, P. (2017). Rotor side speed control methods using MATLAB/Simulink for wound induction motor. International Journal of Mechanical and Mechatronics Engineering, 11 (7), 1385–1393. Available at: https://www.academia.edu/39371161/Rotor_Side_Speed_Control_Methods_Using_MATLABSimulink_for_Wound_Induction_Motor20190604_49311_1htn90w
  10. Bhardwaj, S. R., Rahi, O. P., Sharma, V. (2018). Comparative Analysis of Induction Motor Drive with Chopper Controlled SPRS Employing Various Inverter Configurations. IETE Journal of Research, 65 (3), 329–341. https://doi.org/10.1080/03772063.2018.1431065
  11. Bajjuri, N. K., Jain, A. K. (2019). Torque Ripple Reduction in Double-Inverter Fed Wound Rotor Induction Machine Drives Using PWM Techniques. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 66 (6), 4250–4261. https://doi.org/10.1109/tie.2018.2866110
  12. Adekitan, A. I., Abdulkareem, A. (2016). The significance of the mode of voltage imbalance on the operation and energy losses of a 3-phase induction motor. Engineering and Applied Science Research, 46 (3), 200–209. https://doi.org/10.14456/easr.2019.23
  13. El-Kharashi, E., Massoud, J. G., Al-Ahmar, M. A. (2019). The impact of the unbalance in both the voltage and the frequency on the performance of single and cascaded induction motors. Energy, 181, 561–575. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.05.169
  14. Donolo, P. D., Pezzani, C. M., Bossio, G. R., De Angelo, C. H., Donolo, M. A. (2020). Derating of Induction Motors Due to Power Quality Issues Considering the Motor Efficiency Class. IEEE Transactions on Industry Applications, 56 (2), 961–969. https://doi.org/10.1109/tia.2020.2965859
  15. Hilmi, A., Fadhil, A. (2021). Performance Analysis and Modeling of SRRCCIM under the Impact of Unbalance Supply Voltage. Journal of Electrical and Electronics Engineering, 14 (1), 5–10. Available at: https://www.researchgate.net/profile/Hilmi-Ameen-2/publication/360969591_Performance_Analysis_and_Modeling_of_SRRCCIM_under_the_Impact_of_Unbalance_Supply_Voltage/links/62960eb9c660ab61f8549751/Performance-Analysis-and-Modeling-of-SRRCCIM-under-the-Impact-of-Unbalance-Supply-Voltage.pdf
  16. Tabora, J. M., De Lima Tostes, M. E., Bezerra, U. H., De Matos, E. O., Filho, C. L. P., Soares, T. M., Rodrigues, C. E. M. (2021). Assessing Energy Efficiency and Power Quality Impacts Due to High-Efficiency Motors Operating Under Nonideal Energy Supply. IEEE Access, 9, 121871–121882. https://doi.org/10.1109/access.2021.3109622
  17. Papathanassiou, S. A., Papadopoulos, M. P. (2001). On the harmonics of the slip energy recovery drive. IEEE Power Engineering Review, 21 (4), 55–57. https://doi.org/10.1109/39.916352
  18. Tsoumas, I. P. (2016). Motor-Converter Synchronization Phenomena in a Subsynchronous Cascade Drive. IEEE Transactions on Industry Applications, 52 (6), 4806–4815. https://doi.org/10.1109/tia.2016.2587776
Ідентифікація впливу перетворювача ротора на робочі характеристики асинхронного двигуна ковзаючого кільця керування переривником за умов дисбалансу напруги мережі

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-02-27

Як цитувати

Ameen, H. F., & Rasool, A. A. (2025). Ідентифікація впливу перетворювача ротора на робочі характеристики асинхронного двигуна ковзаючого кільця керування переривником за умов дисбалансу напруги мережі . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(8 (133), 24–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.322918

Номер

Том 1 № 8 (133) (2025): Енергозберігаючі технології та обладнання

Розділ

Енергозберігаючі технології та обладнання

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Hilmi Fadhil Ameen, Ali Abdulqadir Rasool

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.