izpis_h1_title_alt

Avtomatizacija meritve izgub 6-faznega sinhronskega stroja z metodo sintetične obremenitve
ID Mervar, Klemen (Avtor), ID Drobnič, Klemen (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (6,04 MB)
MD5: 69DDCF75FECA46B42118FFBD36EEA4B5

Izvleček
Magistrsko delo obravnava določevanje izgub in ostalih elektromagnetnih veličin 6-faznega sinhronskega stroja s trajnimi magneti z uporabo metode sintetične obremenitve (SO). Delo je nadaljevanje predhodnega magistrskega dela »Določevanje izgub 6-faznega sinhronskega stroja s trajnimi magneti z uporabo metode sintetične obremenitve«, ki ga je izdelal A. Darovic [1]. Fokus tega magistrskega dela je izboljšava metode SO z avtomatizacijo merilnega postopka, s katero zaradi hitrejše izvedbe meritev in točno določenega merilnega protokola dosežemo višjo ponovljivost in kakovost merilnih rezultatov. V uvodu najprej omenimo prednosti uporabe večfaznih strojev ter opišemo različne pristope za določanje obratovalnih lastnosti električnih strojev. Tu opredelimo prednosti večfaznih strojev in metode SO, na podlagi katerih smo se v okviru magistrskega dela odločili za kombinacijo izbranega pogona in metode določanja obratovalnih lastnosti. V drugem delu na kratko opišemo tudi samo avtomatizacijo meritev ter njene prednosti, omejitve in zahteve pri implementaciji merilnega inštrumenta v avtomatiziran proces. Poglavje 2 je namenjeno opisu metode SO. Koncept metode SO je opisan s pomočjo statičnega matematičnega modela in pretoka moči v pogonu. Vhodna moč, ki jo dovajamo preko pretvornika, je enaka izgubni moči celotnega pogona, medtem ko glavnina moči kroži med 3 fazno motorsko in generatorsko skupino navitij znotraj stroja. V tem magistrskem delu smo se osredotočili na določitev izgub v stroju. V 3. poglavju predstavimo simulacijsko orodje Ansys Motor-CAD, ki ga kasneje uporabimo za dodatno potrditev rezultatov avtomatizirane metode SO. V tem poglavju se sprehodimo skozi različne segmente, v katerih navedemo tudi dejanske parametre uporabljenega simulacijskega modela. Opis merilnega sistema se nahaja v 4. poglavju, kjer naštejemo in na kratko opišemo vse sestavne elemente, ki omogočajo izvajanje meritev z metodo SO. Pri tem največ pozornosti namenimo 3-faznemu analizatorju moči Newtons4th PPA5530, ki omogoča avtomatiziran proces merjenja. Ker je na voljo zgolj en 3-fazni inštrument, moramo meritev moči izvesti v dveh korakih; najprej izmerimo vhodno moč motorske skupine, nato vhodno moč generatorske skupine, pri čemer poskrbimo, da je delovna točka in obratovalni pogoji v obeh primerih praktično enaki. Da dosežemo čim krajše čase merjenja ter ustrezno vrednost in ponovljivost merilnih rezultatov, moramo inštrument ustrezno nastaviti. V poglavju 5 tako predstavimo vpliv različnih nastavitev analizatorja moči, kot sta sinhronizacija na merjeni signal in okno zajema, na izračun merilnih rezultatov. Na podlagi izmerjenih povprečnih vrednosti in standardnih odklonov merilnih rezultatov na koncu poglavja določimo najustreznejše nastavitve. Vključitev inštrumenta v avtomatiziran proces opišemo v poglavju 6. Posebno pozornost namenimo opisu daljinske komunikacije analizatorja moči z računalnikom, merilnemu protokolu v eni delovni točki ter avtomatskemu nastavljanju delovne točke pogona. V 7. poglavju avtomatiziran merilni sistem uporabimo za meritev izgub 6-faznega sinhronskega stroja s potopljenimi magneti. Najprej se prepričamo o ponovljivosti merilnih rezultatov na podlagi moči in temperaturnih porastov med različnimi seti meritev iste trifazne skupine in ponovljivost ob spremembi merjene skupine. Temu sledijo še meritve efektivnih vrednosti osnovnih harmonikov napetosti, toka in faktorjev moči obeh skupin navitij ter meritve delovnih moči obeh sistemov v več merilnih točkah. Kot že omenjeno, merilne rezultate praktične izvedbe repliciramo v simulacijskem okolju programa Motor-CAD in s tem še dodatno preverimo ustreznost izvedbe avtomatiziranega procesa meritev z metodo SO.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:Sintetična obremenitev, večfazni stroj, 6-fazni stroj, sinhronski stroj s trajnimi magneti, avtomatizacija merilnega procesa, analizator moči, meritev izgub.
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FE - Fakulteta za elektrotehniko
Leto izida:2024
PID:20.500.12556/RUL-162581 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:25.09.2024
Število ogledov:25
Število prenosov:14
Metapodatki:XML RDF-CHPDL DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Automated losses measurement in 6-phase synchronous machine using synthetic loading method
Izvleček:
This master thesis deals with the determination of losses and other electromagnetic quantities of a 6-phase permanent magnet synchronous machine using the synthetic load (SL) method. The work is a continuation of the master thesis "Determination of losses of a 6-phase permanent magnet synchronous machine using the synthetic load method" by A. Darovic. The focus of this MSc thesis is a further improvement of the SL method by automation of measurements, which, due to faster execution of measurements and a precisely defined measurement protocol, leads to higher repeatability and quality of the measurement results. In the introduction, we first mention the advantages of using multiphase machines and describe the different approaches for determining the operating characteristics of electrical machines. Here, we mainly identify the advantages of multiphase machines and the SL method, which led us to the combination of the selected drive and the method of determining the operating characteristics in the context of the master thesis. In the second part, we also briefly describe the automation of measurement itself and its advantages, limitations and requirements when implementing a measurement instrument in an automated process. Chapter 2 is dedicated to the description of the SO method. The concept of the SO method is described using a static mathematical model and the power flow in the drive. The input power fed through the inverter is equal to the power loss of the whole drive, while the bulk of the power circulates between the motor and generator winding sets within the machine. In this master thesis we have focused on the determination of the losses in the machine. In Chapter 3 we present the Ansys Motor-CAD simulation tool, which we eventually use to further validate the use of the automated SL method. In this chapter we walk through the different segments, where we also give the actual parameters of the simulation model used. A description of the actual measurement system is given in Chapter 4, where we list and briefly describe all the components that enable measurements to be performed using the SL method. Here, we focus on the 3-phase power analyzer Newtons4th PPA5530 that is crucial in the automated measurement process. As there is only one 3-phase instrument, the power measurement must be carried out in two steps, first measuring the input power of the motor set, then the input power of the generator set, making sure that the operating point and operating conditions are practically the same in both cases. To minimize measurement times and to achieve the correct value and repeatability of the measurement results, the instrument must be set up accordingly. In Chapter 5, we thus present the influence of the different settings of the power analyzer, such as the synchronization on the measured signal and the acquisition window, on the calculation of the measurement results. At the end of the chapter, the most appropriate settings are determined on the basis of the measured mean values and standard deviations of the measurement results. The integration of the instrument into an automated process is described in Chapter 6. Particular attention is paid to the description of the remote communication of the power analyzer with the computer, the measurement protocol in a single operating point and the automatic setting of the drive operating point. In Chapter 7, an automated measurement system is used to measure the losses of a 6-phase synchronous machine with buried magnets. First, the repeatability of the measurement results based on the power and temperature rises between different sets of measurements of the same three-phase winding set and the repeatability when changing the set being measured are verified. This is followed by measurements of the rms values of the fundamental harmonics of the voltage, current and power factors of the two sets of windings and measurements of the input powers of the two winding sets at several measurement points. As mentioned above, the measurement results of the practical implementation are replicated in the Motor-CAD simulation environment to further validate the implementation of the automated SO measurement process.

Ključne besede:Synthetic loading, multiphase machine, 6-phase machine, permanent magnet synchronous machine, measurement automation, power analyzer, loss measurement.

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj