4/2015 pp. 29-38
Stanowisko do wyznaczania parametrów schematu zastępczego maszyn elektrycznych metodą częstotliwościową
Pobierz pełny tekst pdf
Streszczenie
The article presents and discusses the practical application of an integrated circuit power amplifier working in a bridge circuit in a measurement set to determine the electromagnetic parameters and time constants of electric machines by Standstill Frequency Response test. The practical utilization example of the power amplifier is to determine the electromagnetic parameters of electrical machines based on approximation of frequency characteristics in direct and quadrature axes of 5.5 kVA salient pole synchronous generator.
Słowa kluczoweStandStill Frequency Response test, equivalent circuit parameters, power amplifier, synchronous generator
Literatura1. Berhausen, S., Boboń, A., Paszek, S., A methodology for determining electromagnetic parameters of a synchronous machine based on analysis of transient waveforms obtained by the finite element method under no-load conditions, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, published by Komel Katowice, No. 84, 2009, Poland, pp. 29-32.
2. Demenko, A., Obwodowe modele układów z polem elektromagnetycznym, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2004.
3. Kutt, F., Michna, M., Ronkowski, M., Chrzan, P.J., Polyharmonic model of synchronous generator for analysis of autonomous power generation systems, Zeszyty Problemowe Maszyny Elektryczne, published by Komel Katowice, Poland, No. 92, 2011, pp. 109-114.
4. Ludwinek, K., Analiza współpracy generatora synchronicznego z siecią o napięciu odkształconym i niesymetrycznym z uwzględnieniem rzeczywistej struktury wirnika. Rozprawa doktorska. Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2002.
5. Ludwinek, K., Propozycja sposobu modelowania obwodów tłumiących na wirniku generatora synchronicznego jawnobiegunowego, Zeszyty Problemowe Maszyny Elektryczne, Wydawnictwo Komel Katowice, Nr 104, 2014, s. 179-186.
6. Staszak, J., Kształtowanie charakterystyk elektromechanicznych trójfazowego silnika indukcyjnego klatkowego poprzez dobór uzwojenia stojana oraz układu zasilania. Wydawnictowo Politechniki Świętokrzyskiej, Monografia M31, Kielce 2012.
7. Zalas, P., Zawilak, J., Wpływ przemiennego napięcia wzbudzenia na synchronizację dwubiegowego silnika synchronicznego, Zeszyty Problemowe Maszyny Elektryczne, Wydawnictwo Komel Katowice, No. 85, 2010, s. 13-16.
8. Bastos, J.P.A., Sadowski, N., Electromagnetic Modeling by Finite Element Methods. Marcel Dekker, New York, 2003.
9. Lee, K., De Bortoli, M.J., Lee, M.J., Salon, S.J., Coupling Finite Elements and Analytical Solution in the Air Gap of Electric Machines, IEEE Transaction on Magnetics, Vol. 27, No. 5, 1991, pp. 3955-3957.
10. Zawilak, J., Zawilak, T., Minimization of higher harmonics in line-start permanent magnet synchronous motor. Micromachines and servosystems. MiS '06, International XV Symposium, 17-21 September, 2006, pp. 201–207.
11. Ludwinek, K., FEMM utilisation in representation of inductance distributions in a salient pole synchronous generator circuital model in no-load state, Technical Transactions - Electrical Engineering, 1-E/2015, pp. 325-341.
12. Ludwinek, K., Some aspects of inductance distributions modeling in dq0-axes and damping circuits on the rotor of a salient pole synchronous generator, Technical Transactions - Electrical Engineering, 2-E/2015, pp. 37-52.
13. Demenko, A., Nowak, L., Pietrowski, W., Mikołajewicz, J., Wyznaczenie indukcyjności głównej maszyny indukcyjnej z nasyconym obwodem magnetycznym metodą elementów krawędziowych, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 6, 2009, s. 13-16.
14. Demenko, A., Pietrowski, W., Stachowiak, D., Flux density calculation in permanent magnet machine using edge element method, Przegląd Elektrotechniczny, No. 10, 2005, pp. 2-7.
15. Dąbrowski, M., Projektowanie maszyn elektrycznych prądu przemiennego, WNT, Warszawa 1994.
16. Pyrhönen, J., Jokinen, T., Hrabcová, V.P., Design of rotating electrical machines. John Wiley & Sons, 2014.
17. Sobczyk, T.J., Metodyczne Aspekty modelowania matematycznego maszyn indukcyjnych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
18. Sobczyk, T.J., Warzecha, A., Alternative approaches to modelling of electrical machines with nonlinear magnetic circuit, Archives of Electrical Engineering, Vol. 46, No 1, 1997, pp. 421-434.
19. Dandeno, P.L., Poray A.T., Development of detailed turbogenerator equivalent circuits from standstill frequency response measurement, IEEE Transaction on Power Apparatus and Systems, Vol. Pas – 100, No. 4, 1981, pp. 1646 – 1655.
20. Coultes, M.E., Watson, W., Synchronous Machine Models by Standstill Frequency Response Tests, IEEE Transaction on Power Apparatus and Systems, Vol. 100, No 4, 1981, pp. 1480-1489.
21. Nadolski, R., Staszak, J., Ludwinek, K., Metoda częstotliwościowa identyfikacji parametrów maszyn elektrycznych, Metrologia i Systemy Pomiarowe, Vol. V, Nr 3, 1998, PAN, s. 165-172.
22. Wiak, S., Nadolski, R., Ludwinek, K., Staszak, J., Influence of the synchronous cylindrical machine damping cage on content of higher harmonics in armature currents during co-operation with the distorted and asymmetrical electric power system, Computer Engineering in Applied Electromagnetism, IOS Press, 2006, pp. 520-527.
23. Ludwinek, K., Staszak, J., Possibility of graphical environment applications for evaluating of equivalent circuit parameters and time constants, Przegląd Elektrotechniczny, No. 12a, 2011, pp. 195-200.
24. Orłowska-Kowalska, T., Bos, A., Zagadnienia wyznaczania parametrów schematu zastępczego silnika indukcyjnego w stanie nieruchomym, Przegląd Elektrotechniczny, Nr 9, 2001, s. 222-226.
25. Paszek, S., Berhausen, S., Boboń, A., Majka, Ł., Nocoń, A., Pasko, M., Pruski, P., Kraszewski, T., Pomiarowa estymacja parametrów dynamicznych generatorów synchronicznych i układów wzbudzenia pracujących w krajowym systemie elektroenergetycznym, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2013.
26. Vermeulen, H.J., Strauss, J.M., Shikoana, V., Online estimation of synchronous generator parameters using PRBS perturbations, IEEE Transactions on Power Systems, Vol. 17, No. 3, 2002, pp. 674-700.
27. Chroma - AC Power Sources, http://www.chromausa.com/instruments/ac-sources/ (access 10.09.2015).
28. Elgar and California Instruments-AC Power Sources, http://www.programmablepower.com/ac-power-source (access 10.09.2015).
29. STK 4050V. AF Power Amplifier (Split Power Supply) EN 4592A, www.EEworld.com.cn (access 10.09.2015).
30. TL 071, TL071A-TL071B. Low Noise J-FET Single Operational Amplifiers. http://www.datasheetcatalog.com/ (access 10.09.2015).
31. Pedrycz, S., Projekt oraz wykonanie wzmacniacza końcowego mocy do przeprowadzania badań własności przetworników do pomiaru prądu, Politechnika Świętokrzyska Kielce 2010. Opiekun pracy dr inż. Krzysztof Ludwinek.
32. Ludwinek, K., Measurement of momentary currents by Hall linear sensor, Przegląd Elektrotechniczny, No. 10, 2009. pp. 182-187.
33. Ludwinek, K., Practical application of a linear Hall–effect sensor in contactless measuring of current temporary values, International Review of Electrical Engineering (I.R.E.E.), Vol. 8, No. 5. 2013, pp. 1631-1640.
34. Kręglewski, T., Rogowski, T., Ruszyński, A., Szymanowski, J., Metody optymalizacji w języku FORTRAN. PWN, Warszawa 1984.