X SIMPOZIJUM Energetska elektronika 10 th SYMPOSIUM on Power Electronics. Novi Sad, Yugoslavia,

Similar documents
Zavisnost gubitaka snage turbogeneratora od reaktivnih opterećenja

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Drumska vozila Uputstvo za izradu vučnog proračuna motornog vozila. 1. Ulazni podaci IZVOR:

Određivanje pojedinačnih gubitaka i stepena korisnog dejstva generatora

CONSTRUCTION OF GENERATOR CAPABILITY CURVES USING THE NEW METHOD FOR DETERMINATION OF POTIER REACTANCE

RACIONALIZACIJA SOPSTVENE POTROŠNJE ELEKTRIČNE ENERGIJE U TERMOELEKTRANI "MORAVA"

UPRAVLJANJE POGONIMA SA ASINHRONIM

AIR CURTAINS VAZDU[NE ZAVESE V H

Metod za indirektno određivanje parametara turbogeneratora u radnim uslovima

Regulisani elektromotorni pogoni sa asinhronim mašinama vektorsko upravljanje

Kontrola temperature uljnih transformatora promenom brzine obrtanja ventilatora

TEORIJA SKUPOVA Zadaci

I/IN (D) Kriva momenta i struje Torque and current curves Moment und Strom Kurven. - a / r

6 th INTERNATIONAL CONFERENCE

UTICAJ KRIVE SNAGE VETROGENERATORA NA TEHNO-EKONOMSKE POKAZATELJE SISTEMA ZA NAPAJANJE POTROŠAČA MALE SNAGE

INVESTIGATION OF UPSETTING OF CYLINDER BY CONICAL DIES

MAGNETIC FIELD OF ELECTRICAL RADIANT HEATING SYSTEM

Mathcad sa algoritmima

Projektovanje paralelnih algoritama II

Izbor motora za elektromotorni. Energetski efikasni asinhroni motori u elektromotornim pogonima II deo

KLASIFIKACIJA NAIVNI BAJES. NIKOLA MILIKIĆ URL:

ADAPTIVE NEURO-FUZZY MODELING OF THERMAL VOLTAGE PARAMETERS FOR TOOL LIFE ASSESSMENT IN FACE MILLING

ANALYSIS OF INFLUENCE OF PARAMETERS ON TRANSFER FUNCTIONS OF APERIODIC MECHANISMS UDC Života Živković, Miloš Milošević, Ivan Ivanov

SINHRONE MAŠINE Literatura: 1. A.E.Fitzgerald , C. Kingsle

Regulacija napona i učestanosti dizel električnog agregata opterećenog asinhronim motorom

NAPREDNI FIZIČKI PRAKTIKUM 1 studij Matematika i fizika; smjer nastavnički MJERENJE MALIH OTPORA

MATHEMATICAL ANALYSIS OF PERFORMANCE OF A VIBRATORY BOWL FEEDER FOR FEEDING BOTTLE CAPS

Elektrotehnički fakultet Univerziteta u Beogradu

APPLICATION OF FUZZY LOGIC FOR REACTIVE POWER COMPENSATION BY SYNCHRONOUS MOTORS WITH VARIABLE LOAD

Đorđe Đorđević, Dušan Petković, Darko Živković. University of Niš, The Faculty of Civil Engineering and Architecture, Serbia

DETERMINATION OF THE EFFECTIVE STRAIN FLOW IN COLD FORMED MATERIAL

Regulisani elektromotorni pogoni sa asinhronim mašinama Direktna kontrola momenta

Towards an Improved Energy Efficiency of the Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Drives

Mjerenje snage. Na kraju sata student treba biti u stanju: Spojevi za jednofazno izmjenično mjerenje snage. Ak. god. 2008/2009

EFFECT OF LAYER THICKNESS, DEPOSITION ANGLE, AND INFILL ON MAXIMUM FLEXURAL FORCE IN FDM-BUILT SPECIMENS

VELOCITY PROFILES AT THE OUTLET OF THE DIFFERENT DESIGNED DIES FOR ALUMINIUM EXTRUSION

5 th INTERNATIONAL CONFERENCE Contemporary achievements in civil engineering 21. April Subotica, SERBIA

SIMULACIJA PREKIDAČKO-RELUKTANTNOG MOTORA SWITCHED RELUCTANCE MOTOR SIMULATION

Transformatori. 10/2 Uvod. Jednofazni transformatori. Sigurnosni, rastavni, upravlja ki i

Philippe Jodin. Original scientific paper UDC: :519.6 Paper received:

AN EXPERIMENTAL METHOD FOR DETERMINATION OF NATURAL CIRCULAR FREQUENCY OF HELICAL TORSIONAL SPRINGS UDC:

HEAT GENERATION PREDICTION IN THE RAILWAY DRAW GEAR RUBBER-METAL SPRING UDC 536.2; ; ; ; 678.4;

INVESTIGATION OF THE ENERGY EFFICIENCY OF HORIZONTALLY MOUNTED SOLAR MODULE SOILED WITH CaCO 3 UDC

DESIGN AND CALCULATION OF RING SPRINGS AS SPRING ELEMENTS OF THE WAGON BUFFER UDC : Jovan Nešović

MATHEMATICAL MODELING OF DIE LOAD IN THE PROCESS OF CROSS TUBE HYDROFORMING

SNIMANJE KARAKTERISTIKA ASINKRONOG MOTORA POMOĆU WAVEBOOK 512 IOTECH-a

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF EXTRUSION SPEED AND TEMPERATURE EFFECTS ON ARITHMETIC MEAN SURFACE ROUGHNESS IN FDM- BUILT SPECIMENS

Fajl koji je korišćen može se naći na

ELEKTROMOTORNI POGONI

ANALYTICAL AND NUMERICAL PREDICTION OF SPRINGBACK IN SHEET METAL BENDING

CHEMICAL REACTION EFFECTS ON VERTICAL OSCILLATING PLATE WITH VARIABLE TEMPERATURE

Simulacioni model direktne kontrole momenta sa diskretizovanim naponskim intenzitetima 1

DAMAGE DETECTIN OF STEEL STRUCTURES WITH PIEZOELECTRIC TRANSDUCERS AND LAMB WAVES

THE CHANGE OF GENETIC AND PHENOTYPIC VARIABILITY OF YIELD COMPONENTS AFTER RECURRENT SELECTION OF MAIZE

DETERMINATION OF VANE PUMP THEORETICAL FLOW

DEFINING OF VARIABLE BLANK-HOLDING FORCE IN DEEP DRAWING

5 th INTERNATIONAL CONFERENCE Contemporary achievements in civil engineering 21. April Subotica, SERBIA

Naučno-stručni simpozijum Energetska efikasnost ENEF 2015, Banja Luka, septembar godine. Rad po pozivu

COMPARISON OF THREE CALCULATION METHODS OF ENERGY PERFORMANCE CERTIFICATES IN SLOVENIA

THERMAL DIFFUSIVITY COEFFICIENTS BY AIR FLUIDIZED BED UDC Jelena N. Janevski, Branislav Stojanović, Mladen Stojiljković

PARAMETRIC OPTIMIZATION OF EDM USING MULTI-RESPONSE SIGNAL-TO- NOISE RATIO TECHNIQUE

METODE ZA IDENTIFIKACIJU PARAMETARA ASINKRONOG MOTORA

Elektromotorni pogoni i regulacija pogona (ELEKTRIČNI POGONI ELEKTROPOGONI - EMP) ELECTRICAL DRIVES - ELEKTRISCHE ANTRIEBE.

EXPERIMENTAL ANALYSIS OF AN ORIGINAL TYPE OF STEEL SPACE TRUSS NODE JOINT UDC : : (045)

Rešenja zadataka za vežbu na relacionoj algebri i relacionom računu

STUDYING THE EFFECTS OF BOREHOLE LENGTH ON THE IMPACT DRILLING SPEED IN DIFFERENT ROCKS

ABOUT SOME VARIOUS INTERPRETATIONS OF THE FATIGUE CRITERION AT LOW NUMBER OF STRAIN CYCLES UDC Miodrag Janković

MODEL PARCIJALNIH PRAŽNJENJA KOD VELIKIH OBJEKATA DISHARGE MODEL OF LARGE APPARATUS

Miodrag Arsić 1, Aleksandar Veljović 1, Marko Rakin 2, Zoran Radaković 3

Optimizacija konstruktivnih parametara energetskih niskofrekventnih prigušnica

DEVELOPMENT OF A MATHEMATICAL MODEL TO PREDICT THE PERFORMANCE OF A VIBRATORY BOWL FEEDER FOR HEADED COMPONENTS

PREPORUKE I STANDARDI U OBLASTI SPOLJAŠNJEG OSVJETLJENJA SA PRAKTIČNOM PRIMJENOM KROZ PRIMJERE PROJEKATA I IZVEDENIH INSTALACIJA SA LED TEHNOLOGIJOM

THE GLOW DURATION TIME INFLUENCE ON THE IONIZATION RATE DETECTED IN THE DIODES FILLED WITH NOBLE GASES ON mbar PRESSURES UDC ; 533.

A - pri promeni broja obrtaja: - zapreminski protok se menja sa promenom broja obrtaja ventilatora linearno

THE BOUNDARY VALUES OF THE PUNCH DIAMETER IN THE TECHNOLOGY OF THE OPENING MANUFACTURE BY PUNCHING UDC

PRECIPITATION FORECAST USING STATISTICAL APPROACHES UDC 55:311.3

APPLICATION OF THOMAS-FERMI MODEL TO FULLERENE MOLECULE AND NANOTUBE UDC 547. Yuri Kornyushin

EFFECTS OF THE USE OF ACETIC ACID AS THE CONSERVANT IN LUCERNE ENSILING

2008/2009. Fakultet prometnih znanosti Sveučilište u Zagrebu ELEKTROTEHNIKA

APPLICATION OF NIR TECHNOLOGY IN THE ANIMAL FOOD INDUSTRY

EXPERIMENTAL ANALYSIS OF COMBINED ACTION OF BENDING, SHEAR AND TORSION ON TIMBER BEAMS

Yu.G. Matvienko. The paper was presented at the Twelfth Meeting New Trends in Fatigue and Fracture (NT2F12) Brasov, Romania, May, 2012

DEVELOPMENT OF MATHEMATICAL MODELS TO PREDICT THE EFFECT OF INPUT PARAMETERS ON FEED RATE OF A RECIPROCATORY TUBE FUNNEL FEEDER

PROPOSAL FOR ADDITION OF IEC 34-4 STANDARD IN PART FOR DETERMINATION OF POTIER REACTANCE

Provera verodostojnosti modela hidropostrojenja za potrebe simulacije rada hidroagregata u primarnoj regulaciji učestanosti i snage razmene

ZANIMLJIV NAČIN IZRAČUNAVANJA NEKIH GRANIČNIH VRIJEDNOSTI FUNKCIJA. Šefket Arslanagić, Sarajevo, BiH

Asian Journal of Science and Technology Vol. 4, Issue 08, pp , August, 2013 RESEARCH ARTICLE

STRUCTURAL VEHICLE IMPACT LOADING UDC =111. Dragoslav Stojić #, Stefan Conić

Quantum Statistical Aspects of Charge Transfer on Electrodes~'

PLANIRANJE SAOBRAĆAJA - Izvod iz vježbi -II dio-

Computation of Static, Steady-state and Dynamic Characteristics of the Switched Reluctance Motor

METHOD VALIDATION FOR DETERMINATION OF ORGANOCHLORINE PESTICIDE RESIDUES IN FOOD AND FEED

Termodinamika. FIZIKA PSS-GRAD 29. studenog Copyright 2015 John Wiley & Sons, Inc. All rights reserved.

BREEDING AND GENETIC PROPERTIES OF THE MAIZE VARIETY UZBEKSKA BELA

Red veze za benzen. Slika 1.

MEASUREMENT SYSTEM ANALYSIS OF WIREPULL TEST IN SEMICONDUCTOR WIREBONDING PROCESS: A CASE STUDY

STRUCTURAL DESIGN OF A TYPHOON CLASS SUBMARINE PROJEKTIRANJE KONSTRUKCIJE PODMORNICE KLASE TYPHOON

Algoritam za množenje ulančanih matrica. Alen Kosanović Prirodoslovno-matematički fakultet Matematički odsjek

Претходно саопштење Preliminary report doi /STP L ISSN

Realizacija i ocjena MPPT algoritama u fotonaponskom sistemu napajanja

Transcription:

X SIMPOZIJUM Energetska elektronika 1 th SYMPOSIUM on Power Electronics Novi Sad, Yugoslavia, 14.-16. 1. 1999. Ee'99 ANALIZA MERENE VREDNOSTI DODATNIH GUBITAKA KOD KAVEZNIH ASINHRONIH MOTORA Ištvan Sekula, Jožef Varga, Jovan Radaković SEVER Subotica, Jugoslavija Kratak sadržaj: U ovom radu prezentovani su eksperimenti i rezultati ispitivanja jednog visokonaponskog jednokaveznog asinhronog motora sa posebnim osvrtom na uticaj zakošenja žljebova i izolovanost kaveza na dodatne gubitke. Ključne reči: Asinhroni motor / dodatni gubici ANALYSIS OF MEASURED VALUES OF ADDITIONAL LOSSES WITHIN SQIRREL CAGE MOTORS Abstract: This work presents experiments and results of testing a high voltage onesquirrel cage induction motor with a review of slot chamfer and of cage isolation on additional losses. Key words: Induction motor / additional losses 1. UVOD Eksperimentalna merenja i ispitivanja koja će biti prezentovana u ovom radu sprovedena su na visokonaponskom jednokaveznom asinhronom motoru proizvodnje SEVER tipa 1.KZF 64 Sb 1s. Motor je projektovan sa sledećim naznačenim podacima: napon napajanja Un = Y 6V; učestanost f = 5Hz; snaga Pn = 15 kw; struja In = 21 A; broj obrtaja n = 591 min -1 ; klasa izolacije F; stepen mehaničke zaštite IP 55; oblik V1. U cilju rešavanja problema prevelikog zagrevanja namotaja statora i nezadovoljavajućeg polaznog momenta kod prototipa, nakon ispitivanja obavljene su i određene rekonstrukcije na limpaketu i na kratkospojnom kavezu rotora (promena zakošenja žljebova, izolacija štapova, izmena ventilatora, itd.). Ispitivanjem različitih varijanti u ovom radu izdvojili smo najkarakteristične dijagrame radi prezentovanja uticaja zakošenja žljebova rotora i izolacije kaveza na dodatne gubitke. Rad obrađuje rezultate ispitivanja motora u praznom hodu, pod opterećenjem i ispitivanja dodatnih gubitaka rotora metodom reverziranja obrtaja. Tokom eksperimenata izvedene su sledeće varijante: I varijanta: Nezakošeni žljebovi rotora i neizolovani štapovi kaveza rotora. II varijanta: Zakošeni žljebovi rotora i neizolovani štapovi kaveza rotora. III varijanta: Zakošeni žljebovi rotora i izolovani štapovi kaveza rotora. 355

Cilj ove analize je da konkretnim rezultatima merenja ukaže na značaj dodatnih gubitaka i da posluži kao podloga kod proračuna, konstrukcije i izrade tehnologije razvoja kaveznih asinhronih motora. 2. BILANS SNAGE ASINHRONOG MOTORA SA DODATNIM GUBICIMA Šematskim prikazivanjem bilansa snage sa specifikacijom vrsta i mesta nastanka dodatnih gubitaka kod asinhronih motora želimo obezbediti jednostavne podloge za analizu prezentovanih dijagrama, stručnih konstatacija i zaključaka. U ovom radu nećemo se udubiti u obradu prirode dodatnih gubitaka, to je detaljano opisano u stručnom radu [2]. Na Sl.1 nisu prikazani gubici usled rasipnih flukseva. Pulzacioni gubici u zubima i jarmovima statora i rotora prikazani su zajedno sa površinskim gibicima u statoru i rotoru. ULAZNA ELEKTRIČNA SNAGA P Fe Gubici u gvožđu LP statora STATOR VAZDUŠNI PROCEP ROTOR P Cu1 P d1 P dp1 P dp2 Džulovi gubici u namotaju statora Dodatni gubici u namotaju statora Dodatni gubici usled pulziranja fluksa i na površni LP i u zubima statora Dodatni gubici usled pulziranja fluksa i na površni LP i u zubima rotora P dvf2 P Cu2 P fv Dodatni gubici poprečnih struja u rotoru (usled osnovnih i viših harmonika) Džulovi gubici u kavezu rotora Gubici usled trenja i ventilacije IZLAZNA MEHANIČKA SNAGA Sl.1. Šematski prikaz bilansa snage asinhronog motora Kod određivanja bilansa snage propisi ne primenjuju parcijalno odbijanje pojedinih vrsta dodatnih gubitaka prema Sl.1., umesto toga preporučuju proračun sa 356

konvencionalnim gubicima s tim da na kraju od izlazne mehaničke snage oduzimaju i zbir dodatnih gubitaka. 3. UPOREĐIVANJE REZULTATA ISPITIVANJA I EKSPERIMENATA 3.1. Ispitivanja motora u praznom hodu Prilikom ispitivanja motora u praznom hodu merena je snaga, struja po fazama, napon i omski otpor namotaja statora. Tokom merenja menjan je napon u granicama od,4 Un do 1,15 Un. Na Sl. 2. prikazane su promene snage praznog hoda umanjene za gubitke u namotaju statora (P P Cu ) u funkciji od napona (U ). Krive su snimljene za sve varijante rotora. Upoređivanjem rezultata merenja snage praznog hoda (P P Cu ) pri naznačenom naponu Un = 6 V možemo zaključiti da su najmanji gubici kod III varijante rotora (zakošeni žljebovi, izolovani štapovi). Možemo uočiti i porast gubitaka u praznom hodu u zavisnosti od zakošenosti žljebova kod varijanti sa neizolovanim štapovima rotora (I varijanta i II varijanta). Na osnovu poznatih metoda odvajanja gubitaka u praznom hodu navedeni porast snage se tretira kao porast gubitaka u gvožđu statorskog limpaketa. Mi znamo da su u stvarnosti uzročnik povećanja snage dodatni gubici koji su nastali zbog zakošenja žljebova odnosno poprečnih struja između limpaketa i kaveza rotora. P o - P Cu (W) 25 2 II 15 I 1 5 III 1 2 3 4 5 6 7 U o ( V ) Sl. 2. Promene snage praznog hoda u funkciji od napona kod varijante rotora I II III 357

3.2. Ispitivanja dodatnih gubitaka rotora metodom reverziranja Dodatni gubici rotora određeni su metodom reverziranja prema međunarodnom standardu IEEE 112 (USA) [1]. Kod ove metode namotaj statora napaja se sa regulisanog izvora napona sa smanjenim vrednostima, pri čemu se meri snaga, struja, broj obrtaja (sinhroni) i moment na vratilu između motora i dinamometra (mašine za opterećenje). Struja se menja u opsegu,25,5,75 1, 1,25 x In. Smer obrtanja rotora je jednak sinhronom broju obrtaja ali suprotan u odnosu na smer obrtnog polja statora. Dodatni gubici rotora određuju se prema formuli: LL R = (P m P fv ) (P 1 LL S - 1,5 I 2 1 R st ) (W) (1) LL R - dodatni gubici rotora,identični sa P dvf2, Pm Pfv - mehanička snaga na vratilu motora umanjena za gubitke trenja i ventilacije, P 1 - izmerena trofazna (električna) snaga, I 1 - izmerena srednja vrednost struje, Rst - izmerena srednja vrednost otpora namotaja u toku ispitivanja. LL R ( W ) 1 9 NEIZOLOVANI 8 7 6 5 4 3 2 IZOLOVANI 1 5 1 15 2 25 3 I 1 ( A ) Sl 3. Promena dodatnih gubitaka rotora u funkciji od struje opterećenja u zavisnosti da li su štapovi rotora izolovani ili neizolovani Upoređivanjem rezultata merenja koji su predstavljeni na krivama na Sl.3. možemo zaljučiti da izolovanjem štapova kaveza rotora dodatni gubici LL R se drastično smanjuju i uticaj poprečnih struja između limpaketa i kaveza rotora je neznatan. Zakošenje žljebova rotora kod neizolovanih štapova kaveza dovodi do povećanja dodatnih gubitaka rotora usled povećavanja poprečnih struja. 358

3.3. Ispitivanja motora pod opterećenjem Prilikom sprovođenja ispitivanja pod opterećenjem merene su: struje u svim fazama, napon na priključcima, električna snaga, broj obrtaja rotora, temperatura namotaja, omski otpor namotaja statora i mehanički moment na vratilu motora. Gubici trenja i ventilacije i gubici u gvožđu su određeni kod ispitivanja u praznom hodu. Stepen korisnog dejstva motora je određen prema standardu IEC 34 2 (indirektnom metodom). Vrednosti kod naznačene snage motora od 15 kw možemo očitati sa snimljenih krivi (Sl.4.). Upoređivanjem rezultata merenja stepena korisnog dejstva (η) kod III varijante rotora sa zakošenim žljebovima i izolovanim štapovima možemo utvrditi porast od 7,25% u odnosu na II varijantu kada štapovi nisu bili izolovani. Ovo povećavanje η je posledica smanjenja dodatnih gubitaka zbog eliminisanja poprečnih struja u rotoru tj. zbog smanjenja ukupnih gubitaka i usled smanjene temperature motora. Povišenje temperature namotaja statora motora kod II varijante (neizolovani štapovi i zakošeni žljebovi rotora) bila je daleko iznad zahtevane vrednosti za F izolacionu klasu (maksimalna dozvoljena vrednost za ppovišenje temperature namotaja je 15 K). Izmerena je neustaljena vrednost povišenja temperature od 129 K, pri čemu je došlo i do poplavljivanja na zubima limpaketa (LP) rotora što potvrđuje da je temperatura ovog dela bila iznad 3 C. Nakon izolovanja štapova rotorskog kaveza zagrevanje se smanjilo. Kod III varijante izmereno je povišenje temperature namotaja od 51,5 K što je značajno manje od dozvoljene vrednosti. η ( % ) 1 9 8 IZOL ΣP G (W ) 2 NEIZOL 18 16 7 6 5 4 3 2 1 gubici NEIZOL gubici IZOL 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 P 2 (kw ) Sl.4. Promena stepena korisnog dejstva i ukupnih gubika motora u funkciji od mehaničke snage sa izolovanim i neizolovanim štapovima kaveza rotora 359

Izolovanje štapova rotora dovelo je do neznatnih promena u radnim karakteristikama motora, ali nisu bitno ugrožene zahtevane vrednosti. Rekonstrukcija nije dovela do promene buke, faktora snage, itd. samo je smanjen prevalni moment sa 3,4 x Mn na 2,9 x Mn (posledica zakošenja žljebova ). 4. REZIME I ZAKLJUČCI Zakošenje žljebova rotora kod asinhronih motora povećava dodatne gubitke zbog pojave poprečnih struja u rotoru. Ovo se ispoljava u povećanju snage praznog hoda i dodatnih gubitaka rotora. Na velike promene dodatnih gubitaka utiče i izbor broja žljebova statora i rotora. Izolovanjem štapova rotora smanjuju se dodatni gubici. Proračun asinhronih motora treba proširiti analizom i obradom dodatnih gubitaka stvorenih na osnovu prisutnosti višeharmoničnih komponeti i poprečnih struja između limpaketa i štapova rotora. Potrebno je izvršiti stručnu analizu uticaja vrednosti ugla zakošenosti žljebova rotora na dodatne gubitke asinhronih motora. Ovo treba proširiti i sa eksperimentalnim ispitivanjima. 5. LITERATURA [1] Elementi međunarodnog standarda IEEE 112-19996 (USA), [2] Dr.Varga J.: Naučni rad br. 4 Dodatni gubici u električnim mašinama, [3] Dr Smikal F.: Kalickás motorok járulékos veszteségei, Elektrotehnika 73. évf. 198. 8.sz, Budapest [4] Rezultati merenja, metode ispitivanja i iskustva autora na drugim asinhronim mašinama sa sličnom problematikom kvaliteta 36