Ana Zogović , Gojko Joksimović Elektrotehnički fakultet , bulevar Džordža

1. DINAMIČKO MODELIRANJE ZASIĆENOG ASINHRONOG MOTORA SA NAMOTANIM ROTOROM U CILJU ANALIZE SPEKTRA NJEGOVE STRUJE STATORA Ana Zogović, GojkoJoksimović Elektrotehničkifakultet, bulevarDžordža Vašingtonab.b, 81000 Podgorica, Crna Gora, anaz@ac.me, joxo@ac.me

2. UVOD • Condition monitoring • Analizaspekrastrujestatora • Dinamičkimatematički model • Modelovanjezasićenja • Analizaprocesa u vazdušnomprocjepu • Eksperimentalnirezultatiirezultatidobijeniizmodela • CILJ RADA JE MODELOVANJE I ANALIZA SPEKTRA STRUJE STATORA ISPRAVNOG ALI ZASIĆENOG ASINHRONOG MOTORA SA NAMOTANIM ROTOROM

3. ANALIZA SPEKTRA STRUJE STATORA (MCSA) • Prednostiovemetode • on-line • search coil – saminamotajmotora • prenosiva aparatura • precizno otkrivanje različitih kvarova u mašini • primjenjiva i za ostale tipovemotora • dokazana tehnologija, već oko 20 godina

4. MODEL MNOGOSTRUKO SPREGNUTIH KOLA Jednačine modela: • Dinamički model pogodan za opšte namjene • Uzimarealnukonfiguracijunamotajakakonastatorutakoinarotoru • Posebanznačaj je dobiopojavomidefinicijompojmovakaoštosu turns function i winding function • Poznavanje funkcije namotajaomogućava olakšano izračunavanje induktivnosti namotaja mašine • Radi se o linearnommodelu, tj. smatra se da je magnetskokolobeskonačnovelikemagnetskepermeabilnosi, sviprocesi se u mašinianaliziraju u vazdušnomprocjepu.

5. MODELOVANJE ZASIĆENJA • Modelovanjezasićenjaneophodnozadobijanjepotpunogspektraispravnemašine • Zasićenje se možemodelovatisuperpozicijomosnovnog sa trećim harmonikom talasa magnetske i indukcije u vazdušnom procjepu • Talasi se krećuistombrzinom u vazdušnomprocjepu

6. Zasićenje ⇒prostorna promjena permeabilnosti gvožđa ⇒ povećenje reluktanse za region oko apsolutnevrijednosti maksimalne indukcije ⇒ varijacije u reluktansi vazdušnog procjepa ⇒ dužina vazdušnog procjepa promjenljiva i prostorno i vremenski • Funkcija permeanse treba da zadovolji sledeće: • treba sadržati član dvostruko većeg broja pari polova u odnosu na talas mms • učestanost ovog talasa treba da bude dvostruko veća od učestanosti talasa mms • Permeansa vazdušnog procjepa manja ili jednaka permeansi vazdušnog procjepa u nezasićenoj mašini

7. Zadovoljavasledećafunkcija: • Množenjemtalasapermeansei mms dobijaju se dvatalasa: Spektartalasamagnetskeindukcije u vazdušnomprocjepu, [11]

8. DOBIJENE INDUKTIVNOSTI ZA EKPERIMENTALNI MOTOR • Induktivnosti nezasićene mašine • Induktivnostizasićene mašine Sopstveneinduktivnostinamotajastatora, kzas=1.09 Međusobnainduktivnostnamotaja faze B statorai faze a rotoraza β=π/3 rad, kzas=1.09

9. ANALIZA TALASA MAGNETSKE INDUKCIJE U VAZDUŠNOM PROCJEPU U spektru struje statora će se javiti komponete na 250 Hz i na 350 Hz bez obzira na opterećenje motora. One su direktna posledica zasićenja motora.

10. REZULTATI DOBIJENI IZ MODELA I EKSPERIMENTALNIM PUTEM Ugaonabrzinarotoraneopterećenogmotora, kzas=1.09 Elektromagnetski moment neopterećenogmotora, kzas=1.09 Struja faze arotoraneopterećenogmotora Strujastatora faze Aneopterećenogmotora

11. Karakteristikaugaonebrzineopterećenogmotora, Mopt=45 Nm, (s= 4.89%) Karakteristikamomentaopterećenogmotora (s=4.89 %) Struja faze arotoraopterećenogmotora (s=4.89%) Struja faze Astatoraopterećenogmotora (s=4.89 %)

12. Očekuju se u spektru frekvencije na 250 Hz, 350 Hz, 650 Hz, 850 Hz i 950 Hz. Spektarstruje faze Astatoraneopterećenogmotoradobijeniznumeričkogmodela Očekuju se u spektru frekvencije na 235 Hz , 335 Hz , 520 Hz i 620 Hz, 804 Hz i 904 Hz 250 Hz Spektarstruje faze A statoraopterećenogmotora (s=4.98 %) dobijeniznumeričkogmodela

13. Spektarstrujestatora faze Aneopterećenogmotoradobijeniznumeričkogmodela, Ul=415 V, kzas=1.21 Spektarstrujestatora faze Aneopterećenogmotoradobijeniznumeričkogmodela, Ul=440 V, kzas=1.32

14. 11.46 A Ekperimentalnodobijenspektarstrujestatora u praznomhodu, Ul=380 V, I=8.1 A 13,53 A Eksperimentalnodobijenspektarstrujestatora u praznomhodu, Ul=415 V, I=9.6 A

15. 21,2 A 288 mA EksperimentalnodobijenspektarstrujestatoraopterećenogmotoraUl=380 V, I=15 A Spektar struje statora dobijen iz numeričkog modela Ul=380 V, I=15 A

16. 21,2 A 342 mA Eksperimentalnodobijenspektarstrujestatoraopterećenog motora, Ul=440 V, I=15 A Spektar struje statora dobijen iz numeričkog modela Ul=440 V, I=14.9 A

17. ZAKLJUČAK • Razvijen je model zasićenogasinhronogmotorasanamotanimrotorom • Opisan je načinimplementacijezasićenjaglavnogputamagnetskogfluksa u model mnogostrukospregnutih kola, štoomogućavadobijanjepotpunogspektraispravnemašineneophodnogzaizvođenjepravilnihzaključakaprianalizispektrazarazličiterežimekvarova. • Ključniparametrimodela, induktivnostinamotajastatorairotorazasićenogmotorasuizračunavanekorišćenjemfunkcijenamotaja, tj. njeneprošireneteorijezaneravnomjernivazdušniprocjep. • Provedena je ianalizatalasamagnetskeindukcije u vazdušnomprocjepumotora. • Analiziranisuspektristrujestatoradobijeniizdatogmodela • Analitičkimpostupkom se došlo do zaključkadaće se usledzasićenjamagnetskog kola javitikomponentana 250 Hz i 350 Hz bezobziranaopterećenjemašine. • U ekperimentalni rezultatima su dobijene komponente koje su predviđene analitičkim postupkom, dok se iznumeričkogmodelakomponenta na 350 Hz ne ističe.

18. HVALA VAM NA PAŽNJI