Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2023 - zeszyt 5

A Novel Modified AC/AC Z-Source Converter for Starting Current Reduction for Three-phase Induction Motor

Nowatorski zmodyfikowany konwerter AC/AC Z-Source do redukcji prądu rozruchowego trójfazowego silnika indukcyjnego

10.15199/48.2023.05.24

nr katalogowy: 143213
10.15199/48.2023.05.24

Streszczenie

Induction motors inherently have very high current in order to provide sufficient power and torque for the loads when started. This very high current can cause the damage for the motors and other components. Therefore, an additional electronic soft starter such an AC/AC converter is commonly used to reduce this current but the reduced current is still high and relatively has high harmonics. This paper proposes a novel electronic soft starter, a modified AC/AC Z-Source converter for the three-phase induction motor. The proposed soft starter could directly convert AC voltage from a three-phase power supply with constant voltage and frequency by adjusting voltage together with the additional impedance source. The performance in terms of starting current reduction capacity and harmonic reduction capacity of the proposed starter with/without the overlap switching state implementation was examined and evaluated in comparison to the conventional starter with an AC/AC converter. These starter circuits were simulated via the computer program by operating at 3 load torque conditions: without load, half load and full load. The test results showed that the proposed starter with overlap switching state implementation provided the lowest starting current and lowest current harmonic distortion at the full load, following by the proposed starter without the overlap switching state implementation and a conventional starter, respectively. In turn, the proposed starter without the overlap switching state implementation provided the fastest settling times.

Abstract

Silniki indukcyjne z natury miały bardzo wysoki prąd rozruchowy, aby zapewnić wystarczającą moc i moment obrotowy dla obciążeń, co może spowodować uszkodzenie silników i innych komponentów. Dlatego do zmniejszenia tego prądu stosuje się softstarter elektroniczny, taki jak konwerter AC/AC, ale prąd zredukowany jest nadal wysoki i ma stosunkowo wysokie harmoniczne. W artykule zaproponowano nowatorski elektroniczny softstart, zmodyfikowany konwerter AC/AC Z-Source, do trójfazowego silnika indukcyjnego. Proponowany softstarter mógłby bezpośrednio przekształcać napięcie prądu przemiennego z trójfazowego źródła zasilania o stałym napięciu i częstotliwości poprzez regulację napięcia wraz z dodatkowym źródłem impedancji. Zbadano i oceniono wydajność w zakresie zdolności redukcji prądu rozruchowego i zdolności redukcji harmonicznych proponowanego rozrusznika z/bez implementacji stanu przełączania nakładkowego w porównaniu z konwencjonalnym rozrusznikiem z przekształtnikiem AC/AC. Te obwody rozruchowe symulowano za pomocą programu komputerowego, pracując w 3 warunkach obciążenia momentem obrotowym: bez obciążenia, połowicznego obciążenia i pełnego obciążenia. Wyniki testów pokazały, że proponowany rozrusznik z implementacją stanu przełączania nakładkowego zapewniał najniższy prąd rozruchowy i najniższe zniekształcenia harmoniczne prądu przy pełnym obciążeniu, zastępując odpowiednio rozrusznik bez implementacji stanu przełączania nakładkowego i rozrusznik konwencjonalny. Z kolei proponowany starter bez implementacji stanu przełączania nakładania zapewniał najszybsze czasy rozliczania.

Słowa kluczowe

Keywords

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

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2023-5 , nr katalogowy 143213 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2023-5 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	70.00 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

2023-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma