Abstract

As compared to asynchronous frequency-controlled electric drives, synchronous drives are characterized by lower power losses, rigid mechanical characteristics without speed feedback and by the simplest law of frequency control (when the voltage changes proportionally to the frequency). An analytical study of energy factors (power loss, efficiency, power factor) of frequencycontrolled synchronous motor with electromagnetic ignition and with excitation caused by permanent magnets has been fulfilled. The efficiency of the power converter, in this case (i. e. in the case of the frequency converter), depends on the structure of the converter (single-link or two-link), on the power semiconductor devices being used, on additional elements (i. e. chokes, capacitors, transformers, active resistance, etc.). The efficiency of a synchronous electric motor (which is a cofactor of general efficiency of a controlled synchronous electric drive) is of an interest in the scalar frequency control of the mentioned synchronous motor, since there are almost no publications on this subject. Therefore, the energy conversion efficiency of the synchronous motor, which receives energy from the frequency converter at different frequencies and converts to mechanical energy, has been considered. For the convenience of analytical research, we used the widely used concept of relative frequency as the ratio of the current value of the voltage frequency to the nominal one. It is demonstrated that the maximum efficiency is shifted in the direction of a lower load factor with a decrease in the relative frequency of the motor supply voltage. The method of calculating the energy performance of variable frequency synchronous motor that has been developed is illustrated by the graphs of efficiency and cosj for the engine of the SD3 13-34-6 type of the capacity of 500 kW and of a voltage of 6 kV and for a synchronous motor with permanent magnets of the YGT132S4 type of a capacity of 5.5 kW.

Highlights

  • Долгое время основной областью применения синхронных электродвигателей (СД) был нерегулируемый электропривод средней и большой мощности

  • В настоящее время это частотно-регулируемые электроприводы, где синхронные электродвигатели применяются в двух вариантах: 1) при изменении частоты питающего напряжения в функции угловой скорости двигателя и управлении преобразователем частоты по углу положения ротора – так называемые вентильные двигатели, или, по-другому, двигатели с электронной коммутацией тока якоря [1,2,3,4]; 2) при независимом задании частоты на выходе преобразователя, аналогично частотному управлению асинхронными двигателями, при этом величина напряжения изменяется в функции задаваемой частоты с учетом принятого закона частотного управления [5, 6]

  • Для иллюстрации теоретических исследований проведены расчеты КПД синхронного двигателя с постоянными магнитами типа YGT132S4 мощностью 5,5 кВт по формуле (25) при изменении коэффициента загрузки 0 ≤ kз ≤ 1 для ряда значений относительной частоты α = 0,1; 0,5; 1,0

Read more

Summary

Introduction

Долгое время основной областью применения синхронных электродвигателей (СД) был нерегулируемый электропривод средней и большой мощности. Потери мощности и коэффициент полезного действия синхронного электродвигателя при скалярном частотном управлении Потери мощности при исследовании коэффициента полезного действия η и коэффициента мощности cosφ синхронного частотно-регулируемого электропривода рассматриваются для установившегося режима работы синхронного двигателя, когда ω = ω0 = const.

Results
Conclusion
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call