Single phase induction motor(SPIM) is used widely because it is driven by single phase source. However, the efficiency of the motor is not good due to saturation of magnetic material. To analyze the motor accurately, the magnetic saturation characteristics should be considered in analysis of equivalent circuit. In this paper, lumped parameter of circuit are derived from multi phase induction motor using method of symmetrical coordinates. Also, we presents a method for the equivalent circuit analysis of SPIM using magnetic saturation rate. The magnetic nonlinearity is considered deriving magnetizing reactance from voltage-current saturation curve. As a results, current characteristic, torque, output and efficiency are shown through analysis of equivalent circuit. A simulation results of SPIM will be used to improve the characteristics and efficiency of motor.
Until recent years, most of the researches for motor drives focus on the high performance drive of the three phase induction motor, and that of the single phase induction motor(SPIM) is out of interest. The SPIM is widely used at low power level because it has the simple construction and economic advantage. In general such machine has both main winding and auxiliary winding. Conventionally, these winding are fed by only one single phase source, and the speed of the motor is not controlled. The SPIM with an auxiliary winding can be treated as an asymmetrical two phase machine. In this paper the space vector Equivalent circuit of SPIM is derived. For vector control of the SPIM the stator current must be decoupled into the flux producing component and the torque producing component. To accomplish decoupling control, the conventional method requires complex calculation and large computation time. We proposed the equivalent circuit referred to the rotor side, in this case only the stator resistances in the direct axis and the quadrature axis are different each other and the other parameters are represented to be equal. Thus the decoupling of the stator current is similar to that of the three phase induction motor. In this paper, the novel vector control system of the single phase induction motor is proposed. To verify the feasibility of this scheme, simulation and experimentation are carried out. The results prove the excellent characteristics for the dynamic response, which confirms the validity of the proposed system.
KIEE International Transaction on Electrical Machinery and Energy Conversion Systems
/
제5B권1호
/
pp.20-26
/
2005
Various kinds of practical machines using the single phase induction motor (SPIM) are utilized to control both speed and torque. In particular, the capacitor-run type SPIM has the characteristic that allows the motor torque to be altered by auxiliary capacitance variation. In this study, we manifest an equivalent model having a more simplified configuration, and clarify the relationship between torque and capacitance. Also, we design an experimental controller that is able to perform speed control with ease by the phase angle control of the AC input voltage. Validity of this study is confirmed through the simulation and experimental results obtained.
본 논문에서는 단상 유도전동기의 전자식 기동장치 개발에 관해 연구하였다. 전자식 기동장치는 콘덴서 기동형 단상 유도전동기의 보조권선 회로에 장착된 원심력 스위치를 대체하기 위해 활용된다. 개발된 전자식 기동장치는 보조권선의 전압을 관측하여 전동기가 정격속도에 가까워지면 보조권선을 전원으로부터 개방하는 역할을 수행한다. 범용 단상 유도전동기에 사용되고 있는 원심력스위치는 기계식 접점을 사용하기 때문에 접점에서 불꽃이 발생하고 전동기의 수명과 신뢰성을 저감시키는 요인이 된다. 개발된 전자식 기동장치는 무접점 반도체 스위치인 트라이악을 적용함으로써 전동기의 신뢰성과 특성이 개선될 수 있으며, 저전압 및 반복실험 등의 다양한 실험을 통해 신뢰성을 검증하였다.
단상유도전동기의 기동전류를 줄이기 위하여 슬라이딩모드 제어기가 적용된다. 단상유도전동기의 기동전류가 정격치 이하로 유지되도록 슬라이딩모드 제어기의 스위칭 기능을 조절함으로써 전동기 입력전압이 제어되며 또한 속도도 제어된다. 슬라이딩 모드 제어기의 스위칭은 속도 오차 신호와 속도 변화량에 대하여 적절이 수행된다. 단상 유도 전동기의 기동특성이 슬라이딩 제어기를 사용하여 크게 향상될 수 있음을 보여 준다.
The common drive method of the single phase induction motor(SPIM) is to install a start capacitor and a centrifugal switch in series with the auxiliary winding. In this paper, the phase angle voltage sequence controller is proposed to eliminate a start capacitor and a centrifugal switch of SPIM. In comparison with the capacitor start system of SPIM, the proposed control system shows that it contributes to saving the starting current about 57% and to improving of the starting efficiency of SPIM. The proposed starting characteristics of the SPIM is obtained with this strategy through simulation and experimental results.
The most common method of the single phase induction motor(SPIM) is to install a starting condenser and a centrifugal switch in series with the auxiliary winding. Even though this capacitor start method is embodied simply, it is feasible because of motor failure from malfunction of the centrifugal switch and the starting condenser. Moreover, it is hard to improve the performance characteristics of the SPIM. In this paper, the voltage and phase angle sequence, control strategy of the auxiliary winding of the SFIM is employed to eliminate the centrifugal switch and the starting condenser. The proposed control system is superior to a conventional system in the starting performance of SPIM. Finally, the improved starting characteristics of the SPIM is obtained with this strategy through simulation and experimental results.
Vector control of a single phase induction machine(SPIM) is usually employed by mechanical methods than electrical ones. The disadvantage of a SPIM has large noise at the starting. Using auxiliary winding which is only utilized for starting, the SPIM can be controlled with the vector control method. Regarding a auxiliary winding one phase, the SPIM is analyzed by the unsymmetrical two phase motor and phase transformation is unnecessary such as three phase IM. Including a auxiliary winding, SPIM is modeled by mathematical getting by component of turns ratio with main to auxiliary winding. It will be take with complicated resultant formula, by comparison to symmetrical three phase TM. For using the vector control theory, it must be decoupled of rotor flux and torque component. stator current is controlled and decoupled. This paper presents a variable-speed control system of SPIM, which to decoupled with flux and torque component and to use machine equivalent circuit referred to rotor, conventionally three phase IM by similar method.
Various kinds of practical machines using single phase induction motor(SPIM) are necessary to control speed and torque. In particular, capacitor-run type SPIM has constitutional characteristics, the motor torque is changed by auxiliary capacitance variation. In this study, we manifest equivalent model having more simplicity, and study the relation between torque and capacitance value of SPIM. And analyze Magnetic vibration for FEM(Finite Element Method) simulation. Also, We design the experimental controller which is able to speed control accurately by phase angle control of AC input voltage. Through the simulation and experimental results, we confirmed validity of this study.
The most common for starting a single phase induction motor is to install a starting condenser and a centrifugal switch in series with the auxiliary winding. Though this method is simple, life of single phase induction motor is short because of malfunction of a starting condenser and a centrifugal switch and efficiency improvement has limitation. In this paper, the starting characteristics of SPIM is improved by voltage and phase control strategy of auxiliary winding in removing a starting condenser and a centrifugal switch. Finally, the excellent starting performance of SPIM is shown through simulation and experimental results.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.