search query: @supervisor Arkkio, Antero / total: 80
reference: 9 / 80
« previous | next »
Author:Lehikoinen, Antti
Title:Calculation and measurement of stray load losses in induction machines
Induktiokoneiden kuormituslisähäviöiden laskenta- ja mittausmenetelmät
Publication type:Master's thesis
Publication year:2013
Pages:xi + 78 s. + liitt. 6      Language:   eng
Department/School:Sähkötekniikan laitos
Main subject:Sähkökäytöt   (S3016)
Supervisor:Arkkio, Antero
Instructor:Ikonen, Janne
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201310157686
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  1101   | Archive
Keywords:stray losses
field harmonics
high-frequency currents
skin effect
iron losses
lisähäviöt
vuoharmoniset
virranahto
harmoniset virrat
rautahäviöt
Abstract (eng):The thesis focuses on load stray losses in large induction machines.
These losses are defined as the difference between the total losses and the sum of no-load iron losses, mechanical losses, and resistive losses calculated from the DC-resistances.
They are mainly caused by the air-gap field harmonics, which cause iron losses and induce high-frequency reaction currents, which in turn cause resistive and skin-effect losses.
Also the end-windings contribute to the stray losses.
The theoretical background and the established calculation methods of the load stray losses are presented.
The methods are then implemented in a modified fashion as a Matlab script, enabling a more comprehensive analysis of the field harmonics.
Furthermore, different measurement methods for the stray losses are presented.
The losses can be measured indirectly from the difference between the machine input and output powers, or directly using one of several possible tests mimicing load conditions.
The load test and the Eh-star test are deemed the most suitable for industrial use.
Finally, the stray losses of 75 induction motors are both measured and calculated both analytically and numerically.
From the measurements, it is observed that the typical way of estimating the losses as a percentage of the input power results in grossly inaccurate stray losses for medium-powered machines.
The Matlab script fails to predict the measured losses accurately, but agrees acceptably well with numerical results.
Based on the presented theory, rotor copper stray losses are found out to be the most significant stray loss source in the analysed machines.
Abstract (fin):Työ keskittyy suurten induktiokoneiden kuormituslisähäviöihin.
Määritelmän mukaan lisähäviöt ovat kokonaishäviöiden ja tyhjäkäyntirautahäviöiden, mekaanisten häviöiden sekä tasavirtaresistansseista laskettujen kuparihäviöiden erotus.
Niitä aiheuttavat pääasiassa ilmavälikentän yliaallot, jotka aiheuttavat rautahäviöitä ja indusoivat korkeataajuisia virtoja.
Nämä johtavat kupari- ja virranahtohäviöihin.
Myös vyyhdenpäät tuottavat lisähäviöitä.
Työssä esitellään lisähäviöiden teoreettinen tausta sekä yleisesti käytetyt laskentamenetelmät.
Nämä menetelmät implementoidaan Matlab-sriptiksi modifioituna niin, että aiempaa kattavampi yliaaltoanalyysi on mahdollista.
Lisäksi työssä esitellään erilaisia lisähäviöiden mittausmenetelmiä.
Lisähäviöt voidaan mitata joko epäsuorasti otto- ja antotehon erotuksen perusteella, tai suoraan jollakin kuormitustilannetta approksimoivalla testillä.
Teollisuuden käyttöön sopivimmiksi menetelmiksi todetaan kuorma- ja Eh-tähtikoe.
Työssä määritetään 75 induktiokoneen lisähäviöt kuormakokeella sekä laskemalla analyyttisesti ja numeerisesti.
Mittausten perusteella kuormituslisähäviöiden estimointi tietyksi yleisesti käytetyksi prosenttiosuudeksi ottotehosta johtaa hyvin epätarkkoihin tuloksiin keskitehoisilla koneilla.
Tehty Matlab-skripti ei kykene ennustamaan mitattuja häviöitä tarkasti, mutta antaa kuitenkin samansuuntaisia tuloksia kuin numeeriset menetelmät.
Tärkeimmiksi teoreettisiksi lisähäviölähteiksi analysoiduissa koneissa paljastuvat matala-asteisten ilmaväliharmonisten tuottamat roottorin kuparihäviöt.
ED:2013-12-02
INSSI record number: 48069
+ add basket
« previous | next »
INSSI