МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ УЧЕТА КОНСТРУКЦИИ ОБМОТОК АСИНХРОННЫХ МАШИН В СИСТЕМАХ ЧАСТОТНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

O.A. Zakharzhevskiy; V.V. Afonin

doi:10.14529/power150411

Authors

O.A. Zakharzhevskiy Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russian Federation
V.V. Afonin Ogarev Mordovia State University, Saransk, Russian Federation

DOI:

https://doi.org/10.14529/power150411

Keywords:

modified Clarke and Park transformations, effect of design of windings, frequency control of induction motor

Abstract

The reason for writing this article was that the researchers use always the one same mathematical model of the induction machine in the frequency control systems, the model of idealized machine with a sinusoidal distribution of the magnetic flux density in the air gap. Authors conducted the calculation distribution of magnetic induction in the gap of induction machine by the tooth contours method and found deviations from the sinusoidal distribution. Simulation of induction motor start in MATLAB showed noticeable effect even a small non-sinusoidal distribution of the magnetic induction in the electrical and electromechanical processes electric drive Authors suggested a modified method for transforming vector currents, magnetic fluxes, taking into account the actual structure of the windings of the asynchronous machine. On this basis has been developed a software package in Visual C# language for calculation of the correction functions and for simulation starting of asynchronous machine. The method proposed does not require rework of frequency control systems. Just add the correction function and the coefficients obtained by the authors in modified Clarke and Park transformations in frequency control system of induction machine. Authors proposed method can be useful for the analysis of processes in the three-phase synchronous cylindrical rotor machines, dual power supply machines, as well as other tasks.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Копылов, И.П. Математическое моделирование электрических машин: учеб. для студентов вузов / И. П. Копылов. – М.: Высш. шк., 2001. – 327 с.

Иванов-Смоленский, А.В. Электрические машины: учеб. для вузов: в 2 т. / А.В. Иванов-

Смоленский. – М.: Издат. дом МЭИ, 2006. – Т. 2. –532 с.

Козярук, А.Е. Современное и перспективное алгоритмическое обеспечение частотно-регулируемых электроприводов / А.Е. Козярук, В.В. Рудаков; под ред. А.Г. Народицкого. – СПб.: Санкт-Петербургская Электротехническая компания, 2004. – 127 с.

Герман-Галкин, С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем / С.Г. Герман-Галкин. – СПб.: КОРОНА принт, 2001.

Шрейнер, Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты / Р.Т. Шрейнер. – Екатеринбург: УРО РАН, 2000. – 654 с.

Труды VII Международной научно-технической конференции по автоматизированному электроприводу. – Иваново: ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина», 2012. – 708 с.

Mathematical Model of Asynchronous Machine in MATLAB Simulink / A. Ansari et al. // International Journal of Engineering Science and Technology. – 2010. – Vol. 2 (5). – P.1260–1267.

Dynamic Induction Machine Model Accounting for Stator and Rotor Slotting / G. Joksimovic, J. Riger, T. Wolbank et al. // XXth International Conference on Electrical Machines (ICEM 2012). – Marseille, France (2–5 September 2012). – P. 207–213. DOI: 10.1109/ICElMach.2012.6349865

Serrano-Iribarnegaray, L. Critical Rewiew of the Modified Winding Function Theory / L. Serrano-Iribarnegaray, P. Cruz-Romero, and A. Gomez-Exposito // Progress in Electromagnetics Research. –2013 – Vol. 133. – pp. 515–534. DOI:10.2528/PIER12091301

Mahmoud Riaz. Simulation of Electric Machine and Drive Systems Using Matlab and Simulink / Riaz Mahmoud // University of Minnesota. –http://www.ece.umn.edu/users/riaz/macsim/info.pdf (дата обращения: 23.04.2015).

Vector Control of Induction Machines, Power Systems / B. Robyns et al. // Springer-Verlag London, 2012. DOI: 10.1007/978-0-85729-901-7_2

Multiple Coupled Circuit Modeling of Induction Machines / X. Luo, Y. Liao, H.A. Toliyat, A. El- Antably, and T.A. Lipo // IEEE Transactions on Industry Applications. – 1995. – Vol. 31, no. 2. – P. 311– 319. DOI: 10.1109/28.370279

Метод зубцовых контуров и его применение: лаборатор. практикум по курсу «Универсальные методы расчета полей и процессов в электрических машинах» / В.И. Гончаров, В.А. Кузнецов, В.Г. Фисенко, С.В. Ширинский // Моск. энер-

гет. ин-т (МЭИ ТУ). – М.: Изд-во МЭИ, 1998. –24 с.

Захаржевский, О.А. О модели асинхронной машины / О.А. Захаржевский; Мордов. гос. ун-т. –Саранск, 2013. – 37 c. – Деп. рук. ВИНИТИ, № 122-В 2013 от 07.05.2013.

Захаржевский, О.А. [Refined Model of Induction Machines] / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Сборник научных трудов SWorld. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2013. – Вып. 2, т. 8. – С. 34–36.

Захаржевский, О.А. Отображение конструкции обмоток в модели асинхронной машины / О.А. Захаржевский, С.А. Панфилов // Сборник научных трудов SWorld. – Вып. 2, т. 8. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2013. – С. 36–39.

Захаржевский, О.А. Amendments Clarke’s and Park’s Transformations According to the Laout of Three-Phase Stator Windings / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Сборник научных трудов SWorld. – Вып. 2, т. 3. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2014. –С. 34–38.

Захаржевский, О.А. Учет конструкции обмоток асинхронной машины при моделировании в MATLAB / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // Международный научно-теоретический журнал «Электронное моделирование» / НАН Украины, Институт проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова. – Киев: Технiка, № 4/36, 2014. – С. 101–116.

Захаржевский, О.А. Программный комплекс для моделирования пуска асинхронной машины от сети / О.А. Захаржевский, В.В. Афонин // XLIII Огаревские чтения: материалы науч. конф. В 3 ч. Ч. 1: Технические науки. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. – С. 124–129.

Пат. 2476982. Российская Федерация. Способ управления электромагнитным моментом асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором / А.Е. Козярук, Б.Ю. Васильев; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный горный университет» – № 2011132450/07; заявл. 01.08.2011; опубл. 27.02.2013, Бюл. № 6. – 12 с.