Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2018 - zeszyt 5

The impact of the rotor slit number on the behavior of high-speed induction motor

10.15199/48.2018.05.02

nr katalogowy: 113546
10.15199/48.2018.05.02

The impact of the rotor slit number on the behavior of high-speed induction motor is investigated. High-speed induction motor with the axially slitted rotor is examined and studied from the perspective of additional rotor losses, torque ripple and undesirable magnetic force. More than ten rotor slits are simulated with finite element method, where the simulated motor is under fully load. Finite element transient analysis is used to respect relative rotor movement to the stator. This article will demonstrate that the number of rotor slits should be chosen wisely. Streszczenie. W pracy zbadano wpływ liczby szczelin na właściwości wysokoobrotowych silników indukcyjnych. Badano powstawanie dodatkowych strat, zafalowania momentu napędowego. Wykorzystano metodę elementu skończonego. Wykazano że liczba szczelin w wirnku powinna być dobierana rozważnie. Wpływ liczby szczelin na właściwości wysokoobrotowych silników indukcyjnych Keywords: high-speed drive, induction motors, rotor slits, torque ripple, finite element analysis. Słowa kluczowe: wysokoobrotowe silniki indukcyjne, szczeliny wirnika, metoda elementów skończonych. Introduction After many years of researches, high-speed electrical machines (HSEMs) commences to be part of industrial applications [1], [2]. The complicated system can be replaced or even improved by one electrical machine directly attached to the load. The positive sides of this concept are in an omission of the mechanical gear box and therefore it reduces the size, install area, initial cost, overall weight and it even safe space for transporting [1]. The predominant market place belongs to high speed permanent magnet synchronous machines (HSPMSMs) due to its better efficiency, better power unit per volume and less loss distribution in active parts. The main drawback of (HSPMSM) is that modern NdFeB-permanent magnets are vulnerable to high operational temperatures, and therefore, the cooling solution could be very comp[...]

Bibliografia

[1] D. Gerada, A. Mebarki, N. Brown, C. Gerada, A. Cavagnino, and A. Boglietti, "High-speed electrical machines: Technologies," trends, and developments, IEEE Trans. Ind. Electron., vol. 61, no. 6, pp. 2946- 2959, June 2014.
[2] N. Uzhegov, J. Barta, J. Kurfürst, C. Ondrusek and J. Pyrhönen, "Comparison of high-speed electrical motors for a turbo circulator application," 2016 XXII International Conference on Electrical Machines (ICEM), Lausanne, 2016, pp. 688-694.doi: 10.1109/ICELMACH.2016.7732601
[3] J. Pyrhőnen, J. Nerg, A. Mikkola, J. Sopanen, T. Aho, Electromagnetic and Mechanical Design Aspects of a High- Speed Solid-Rotor Induction Machine with No Separate Copper Electric Circuit in the Megawatt Range, Electrical Engineering 91 (1) (2009) 35-49.
[4] J. R. Bumby, E. Spooner and M. Jagiela, "Equivalent circuit analysis of solid-rotor induction machines with reference to turbocharger accelerator applications," in IEE Proceedings - Electric Power Applications, vol. 153, no. 1, pp. 31-39, 1 Jan. 2006.doi: 10.1049/ip-epa:20050254
[5] J. Pyrhonen, J. Nerg, P. Kurronen and U. Lauber, "High-Speed High-Output Solid-Rotor Induction-Motor Technology for Gas Compression," in IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 57, no. 1, pp. 272-280, Jan. 2010. doi: 10.1109/TIE.2009.2021595
[6] Borisavljevic, A., "Limits, Modeling and Design of High-Speed Permanent Magnet Machines", Dissertation, Springer Verlag Berlin Heidelberg, 2013.
[7] T. Aho, J. Nerg and J. Pyrhonen, "The effect of the number of rotor slits on the performance characteristics of medium-speed solid rotor induction motor," The 3rd IET International Conference on Power Electronics, Machines and Drives, 2006. PEMD 2006, 2006, pp. 515-519.
[8] Heller B., Hamata V.: Harmonics Field Effects in Induction Machines, Academia, Publishing House of the Czechoslovak Academy of Sciences, 1977
[9] E. Dlala and A. Arkkio, "A General Model for Investigating the Effects of the Frequency Converter on the Magnetic Iron Losses of a Squirrel-Cage Induction Motor," in IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 9, pp. 3303-3315, Sept. 2009, doi: 10.1109/TMAG.2009.2021066
[10] Y. Gessese, A. Binder and B. Funieru, "Analysis of the effect of radial rotor surface grooves on rotor losses of high speed solid rotor induction motor," SPEEDAM 2010, Pisa, 2010, pp. 1762- 1767.doi:10.1109/SPEEDAM.2010.5544763
[11] J. Klima, Č. Ondrusek, The effect of variable air gap length on high-speed induction motor with massive rotor. Czech Republic, Elektrorevue, Electrotechnics magazine, 2017. ISSN 1213-1539.
[12] S. D. T. Robertson and K. M. Hebbar, "Torque Pulsations in Induction Motors with Inverter Drives," in IEEE Transactions on Industry and General Applications, vol. IGA-7, no. 2, pp. 318- 323, March 1971.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 113546 "The impact of the rotor s..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - e-zeszyt (pdf) 2018-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2018-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma