search query: @keyword induction motor / total: 24
reference: 9 / 24
« previous | next »
Author:Heikkilä, Joni Joonas
Title:Oikosulkumoottorin mallintaminen taajuusmuuttajakäytön simuloinnissa
Induction motor modeling for simulation of variable speed drives
Publication type:Master's thesis
Publication year:2012
Pages:[7] + 38      Language:   fin
Department/School:Sähkötekniikan laitos
Main subject:Tehoelektroniikka   (S-81)
Supervisor:Hinkkanen, Marko
Instructor:Laitinen, Matti
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201210313333
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  776   | Archive
Keywords:induction motor
modeling
saturation
core losses
skin effect
oikosulkumoottori
mallintaminen
kyllästys
rautahäviöt
virranahto
Abstract (eng): The goal of this thesis was to develop a space vector model of an induction motor that could be used to describe the dynamics and calculate the losses of the motor with adequate accuracy in variable speed drives.

Based on models found in literature a novel model was developed in which the most essential phenomena affecting the motor losses are considered.
The magnetic saturation is modeled by a nonlinear magnetizing inductance that is a function of stator flux.

The hysteresis and eddy current losses at the fundamental frequency are modeled by a nonlinear core loss resistance that is a function of stator flux and the voltage induced by stator flux.
The losses at higher frequencies are modeled by a series Foster circuit formulated at the rotor side.

In addition to the model, a method was developed for identifying the model parameters for a standard industrially manufactured motor.
In this method the motor is driven by a frequency converter with no load using several supply voltages and frequencies and with nominal load using several switching frequencies.

The rotation speed and the waveforms of voltage and current are measured at each operating point.
The voltage and current components at the fundamental frequency and at higher frequencies are extracted from the waveforms using the FFT (Fast Fourier Transform) algorithm.
In addition, the resistance of stator winding is measured.

The model parameters were successfully fitted to data measured at different operating points for a 7.5 kW motor.
A state space representation of the model was developed and the functionality of the model was tested by simulations.
Based on the simulations the model could be applied in the optimization of the flux reference and the switching frequency of the frequency converter.
Abstract (fin): Tämän työn tavoitteena oli kehittää oikosulkumoottorin avaruusvektorimalli, jolla voidaan kuvata moottorin dynamiikka ja laskea moottorin häviöt riittävällä tarkkuudella taajuusmuuttajakäytössä.

Kirjallisuudesta löydettyjen mallien pohjalta muodostettiin uudenlainen malli, jossa häviöiden kannalta oleellisimmat ilmiöt on otettu huomioon.
Magneettipiirin kyllästys kuvataan mallissa epälineaarisella magnetointi-induktanssilla, joka on staattorivuon funktio.
Perusaallon synnyttämät hystereesi- ja pyörrevirtahäviöt kuvataan epälineaarisella rautahäviöresistanssilla, joka on staattorivuon ja staattorivuon indusoiman jännitteen funktio.

Yliaaltojen synnyttämät häviöt kuvataan roottoripuolelle muodostetulla sarjamuotoisella Fosterin kytkennällä.
Mallin lisäksi työssä kehitettiin menetelmä, jolla mallin parametrit voidaan identifioida kokeellisesti tavalliselle teollisesti valmistetulle moottorille.
Menetelmässä moottoria ajetaan taajuusmuuttajalla ilman kuormaa usealla syöttöjännitteellä ja -taajuudella sekä nimellisellä kuormalla usealla kytkentätaajuudella.

Kaikissa toimintapisteissä mitataan pyörimisnopeus sekä jännitteen ja virran käyrämuodot.
Jännitteen ja virran perusaalto ja yliaallot saadaan käyrämuodoista FFT-algoritmin (Fast Fourier Transform) avulla.
Lisäksi mitataan staattorikäämin resistanssi.
Mallin parametrit sovitettiin onnistuneesti 7,5 kW:n moottorilla eri toimintapisteissä saatuihin mittaustuloksiin.

Mallista muodostettiin tilaesitys ja mallin toimivuus testattiin simuloimalla.
Tehtyjen simulointien perusteella mallia voitaisiin soveltaa taajuusmuuttajan vuoreferenssin ja kytkentätaajuuden optimoinnissa.
ED:2012-10-08
INSSI record number: 45343
+ add basket
« previous | next »
INSSI