This paper presents dynamic modeling and simulation of induction motors. Equivalent circuit parameters measured by do test, no-load test and locked-rotor test were used as the input data for computer simulation. Operating characteristics of an induction motor were predicted by Matlab/simulink when changing load torque, opening and reclosing of phase a of the stator and three-phase fault at machine terminals.
The most important thing in vector control scheme is the knowledge of accurate electrical motor parameters. These parameters can computed by conventional motor test, such as no-load and locked rotor tests. However, the values from these tests are different from actual motor parameters, and the adjustment process of the parameters is time consuming. This paper presents an auto-tuning method for vector control of induction motor. The tuning algorithm is based on the rotor flux behavior of the induction motor for stepwise torque current command. The transient terminal voltage caused by the undesirable variation of the rotor flux is used for tuning the slip gain $K_5$ defined as the inverse of the rotor time constant. The electrical parameters of induction motor can also calculated by this method. The presented method is evaluated through the computer simulations.
본 논문은 전동기에 발생하는 화재에 대한 연구로서, 일반가전제품에 사용되고 있는 단상유도전동기에 과부하 및 외부화염을 가하여 그 변형 및 파손상태를 비교 분석하였다. 실험은 전동기의 구속을 통한 과부하 시험과 외부에서 화염을 가하는 실험으로 진행하였으며, 외부화염 시험의 경우 전압을 인가한 경우와 인가하지 않은 경우로 구분하였다. 실험결과 구속을 통한 과부하 시험의 경우 권선부분에서 층간 단락흔을 관찰할 수 있었고, 권선부분의 조직에서는 과부하에 의해 변형된 전선의 특징인 나무줄기 형상의 수지상 조직이 나타났다. 전압을 인가한 상태에서 외부화염을 가한 경우 고정자 권선부분의 코일이 원형을 유지하고 있는 것을 확인할 수 있었고, 권선주변의 색이 붉게 변색된 것을 볼 수 있었다. 전압을 인가하지 않고 외부화염을 가한 경우 고정자 권선부분의 코일이 원형에서 많이 변형된 것을 관찰할 수 있었고, 권선 주변의 색은 전압을 인가한 경우와 마찬가지로 붉게 변색된 것을 확인할 수 있었다.
Recently, electric vehicles have got significant attention because it is more eco-friendly and efficient than internal combustion engine vehicles. Instead of an internal combustion engine, the electric vehicle has a motor for propulsion. The permanent magnet synchronous motor which has permanent magnet instead of field winding in the rotor has especially higher efficiency and power density than other types of motor. When the irreversible demagnetization is occurred, drivers are exposed to high risk of accident by the fault operation of motor. Therefore, the irreversible demagnetization of permanent magnet should be detected to reduce the risk of accident. In this study, the demagnetization diagnosis method based on the result of locked rotor test is proposed. Based on short measurement time, the proposed diagnosis method aims to detect the demagnetization fault when an electric vehicle is at a complete standstill. The proposed method is verified through the finite element analysis.
단상유도전동기는 상용화된 전원을 변환장치 없이 직접 사용할 수 있어 가전제품의 전 분야의 동력원으로 사용되고 있다. 이와 같은 단상유도전동기를 해석하고 효율적으로 운용하기 위해서는 내부 등가회로 정수의 정확한 산출이 요구된다. 순단상유도전동기의 해석에는 교차자계설에 의한 방법과 회전자계설에 의한 방법이 있다는 것은 주지의 사실이지만 기존의 이론이나 방법에서 전동기 내부 정수를 산정하기 위한 방법은 다소 복잡하다. 최근 컴퓨터나 마이크로 프로세서의 발전에 따라 수치적 해석법과 등가회로법을 결합한 회로정수의 산정법이 제안되고 그 계산 처리 속도 또한 빠르며 정확해 지고 있다. 이에 정수 측정 전용 프로그램을 구현하여 단상유도전동기의 실험 결과를 산출하여 실시험을 이용하여 구하는 방법을 제시하고자 한다. 본 논문에서는 단상유도전동기에서 개별적으로 측정이 불가능한 1차 및 2차 누설리액턴스를 무부하시험, 구속시험, 그리고 고정자 권선의 저항 측정시험을 디지털 계측기를 이용하여 정확히 측정하고 측정한 디지털 계측값을 구현된 회로정수 계산프로그램으로 계산후 산출하는 방법을 제시하고 시행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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