Induction Motor Starting There are

Induction Motor Starting

There are various methods of starting of an induction motor:
(a) Direct on line starting (DOL)
(b) Star – Delta starting
(c) Auto transformer starting
(d) Soft-start
(e) Part-winding starting
As most of the squirrel-cage induction motors draw 6 to 7 times Full-Load current while starting direct on line, it is desirable to have some mechanism to bring down this starting current. Y- Δ starting reduces the starting line current as well as torque to one-third of the DOL value. Soft-start employs back to back connected thyristor pairs in between the supply lines and the motor so that reduced voltage is applied depending upon the firing angle chosen. This experiment observes first the starting performance of the induction motor at various loads on DOL starting and using a soft-start (at different firing angles).

CIRCUIT DIAGRAM:
The direct on line starting is done as follows: Rated supply voltage is applied to the induction motor with the specified R1, x1, R2, x2 values. (R1=0.294 Ohms; L1 =1.39mH R2 =0.156 Ohms; L2 =0.74 mH Lm = 41 mH Moment of inertia =0.4 kgm2 Vrated =400 V I rated = 250 A Speed =970 rpm)

CIRCUIT DIAGRAM FOR DOL



CIRCUIT DIAGRAM FOR SOFT-START



Speed and current transients are observed for both types of starters by using the tacho and current sensors. Record these transients, observe how long it takes for the machine to come up to its rated speed using each of these methods when it is running on no-load. Repeat this for different loads and also for different firing angles for the soft-start.

The equation governing induction motor dynamics are as follows:


where Va = Va - ½ Vb - ½ Vc
Va = 0 + Ö3/2Vb - Ö3/2 Vc
Vd = 0
Vq = 0
where Va , Vb, Vc are the stator applied voltages( per phase) instantaneous values & Vq,, Vd are rotor voltages.

This result is obtained by transforming 3-phase stator and rotor to their 2-phase equivalents and then transforming all the rotor quantities to stationary reference frame. (Please refer to Unified Theory of Electrical Machines by C. V. JONES)
L1 = M + l1
Mutual + leakage inductance of stator
L2 = M + l2
Mutual + leakage inductance of rotor
wr = instantaneous rotor speed
These four simultaneous differential equations allow us to solve for currents for the given m/c parameters and i/p voltages.
T = -M ia iq + M ib id = Electromagnetic torque
Te - TL = J dwr / dt
From which wr (instantaneous rotor speed) can be solved for.
Thus all these five simultaneous differential equations can be solved and hence the response of the m/c can be obtained.
The waveforms of line-to-line voltage, three-phase currents and the speed are shown at a firing angle of 110 degrees on no-load condition of the induction motor are shown below.



Induction Motor Braking
Induction motor braking can be done by various methods like regenerative braking, plugging and dynamic braking (AC dynamic and DC dynamic brakings and capacitor braking). In this experiment capacitor braking will be explored.
In capacitor braking, the induction machine will be disconnected from the supply and connected to a capacitor bank connected in either Star or Delta. So, now the excitation would be provided by the capacitor and the machine will start acting like a generator (Why?). The generated electric power will be dissipated in the inherent resistance of the windings and thus braking is accomplished.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

มอเตอร์เหนี่ยวนำที่เริ่มต้น มีวิธีการต่าง ๆ ของการเริ่มต้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็น:(ก) ตรงบรรทัดที่เริ่มต้น (DOL)(ข) ดาว – เริ่มต้นเดลต้า(c) หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติเริ่มต้น(d) เริ่มอ่อน(จ) ส่วนขดลวดเริ่มต้นเป็นของมอเตอร์เหนี่ยวนำกรงกระรอกวาดปัจจุบันโหลดเต็ม 6 ถึง 7 เท่าในขณะที่เริ่มต้นโดยตรงบนบรรทัด จะต้องมีกลไกบางอย่างเพื่อนำมาลงนี้เริ่มต้นปัจจุบัน Y-δยอดเริ่มลดบรรทัดเริ่มต้นปัจจุบันและแรงบิดให้หนึ่งในสามของค่า DOL เริ่มต้นอ่อนใช้คู่หลังกลับมาเชื่อมต่อ thyristor ระหว่างบรรทัดการจัดหาวัสดุ และยานยนต์เพื่อให้ลดแรงดันจะใช้ขึ้นอยู่กับเลือกมุมยิง การทดลองนี้ก่อนพิจารณาประสิทธิภาพการทำงานเริ่มต้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่โหลดต่าง ๆ ใน DOL เริ่มต้น และใช้การเริ่มต้นอ่อน (ที่ยิงต่างมุม) วงจรไดอะแกรม:ทำโดยตรงในบรรทัดเริ่มต้นเป็นดังนี้: แรงดันไฟฟ้ากับมอเตอร์เหนี่ยวนำกับระบุ R1, x 1, R2, 2 ค่า x (R1 = 0.294 โอห์ม L1 = 1.39mH R2 = 0.156 โอห์ม L2 = 0.74 mH Lm =ความเฉื่อยของขณะ mH 41 = 0.4 kgm2 Vrated = 400 V ผมคะแนน = 250 A ความเร็ว =รอบต่อนาที 970) วงจรไดอะแกรมสำหรับ DOL น้ำอัดลมสำหรับไดอะแกรมวงจรเริ่ม ความเร็วและทรานเซี้ยนต์ปัจจุบันจะสังเกตอย่าทั้งสองชนิดโดย tacho และเซนเซอร์ปัจจุบัน คอร์ดอินพุตวงจรเหล่านี้ สังเกตว่า ระยะเวลาที่ใช้สำหรับเครื่องที่จะมาถึงของความเร็วโดยใช้แต่ละวิธีทำในรอบนั้น มุมนี้ สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน และ การยิงที่แตกต่างกันสำหรับการเริ่มต้นอ่อนซ้ำ เปลี่ยนสมการควบคุมเหนี่ยวนำมอเตอร์แปลงมีดังนี้: ที่ Va =½ Vb - ½ Va - Vc Va = 0 + Ö3/2Vb - Vc Ö3/2 Vd = 0 แรมโลว์ = 0 ที่ Va, Vb, Vc คือ ค่ากำลังแรงดัน (ต่อเฟส) ใช้สเต และแรมโลว์ Vd มีแรงดันใบพัด ผลนี้จะได้รับ โดยเปลี่ยนใบพัดเพื่อเทียบเท่าการเฟส 2 และเฟส 3 สเตแล้ว เปลี่ยนปริมาณใบพัดทั้งหมดจะอ้างอิงกับกรอบ (โปรดอ้างอิงถึงโดยรวมทฤษฎีของไฟฟ้าเครื่องจักรโดย C. V. JONES) L1 = M + l1 หน่วย + รั่ว inductance ของสเต L2 = M + l2 หน่วย + รั่ว inductance ของใบพัด เกิดจากความเร็วใบพัดกำลัง =สมการเชิงอนุพันธ์เหล่านี้พร้อมกันสี่ให้เราหาค่าสำหรับพารามิเตอร์กำหนด m/c และกระแส / แรงดัน p T - M = ia M ib รหัส + ไอคิว =แรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้า เต้ - TL = J dwr / dt ซึ่งเกิดจาก (ความเร็วใบพัดกำลัง) สามารถแก้ไขได้ในจึงสามารถแก้ไขได้ทั้งหมดเหล่านี้ห้าเกิดสมการเชิงอนุพันธ์ และสามารถได้รับการตอบสนองของ m/c ดังนั้นWaveforms ของบรรทัดต่อบรรทัดแรงดันไฟฟ้า กระแส 3 เฟส และความเร็วจะแสดงที่มุมยิงของ 110 องศาบนเงื่อนไขรอบของตัวเหนี่ยวนำ มอเตอร์ที่แสดงด้านล่าง เบรกมอเตอร์เหนี่ยวนำ เบรกมอเตอร์เหนี่ยวนำทำได้ โดยวิธีต่าง ๆ เช่นเบรคซ้ำ เสียบ และเบรกแบบไดนามิก (ไดนามิก AC และ DC แบบไดนามิก brakings และตัวเก็บประจุเบรค) ในการทดลองนี้ เบรคตัวเก็บประจุจะสำรวจ ในตัวเก็บประจุเบรค เครื่องเหนี่ยวนำจะมีการเชื่อมต่อจากอุปทาน และเชื่อมต่อกับธนาคารตัวเก็บประจุเชื่อมต่อแบบสตาร์หรือเดลต้า ดังนั้น ตอนนี้ในการกระตุ้นที่จะให้ตัวเก็บประจุ และเครื่องจะเริ่มทำหน้าที่เหมือนกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ทำไม) จะ dissipated ไฟฟ้าสร้างขึ้นในความต้านทานโดยธรรมชาติของการขดลวด และทำ เบรคได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มอเตอร์เหนี่ยวนำเริ่มต้นมีวิธีการต่างๆของการเริ่มต้นของมอเตอร์เหนี่ยวนำคือ(ก) โดยตรงในบรรทัดเริ่มต้น (DOL) (ข) สตาร์ - เดลต้าเริ่มต้น(ค) อัตโนมัติหม้อแปลงเริ่มต้น(ง) เริ่มต้นอ่อน(E) ส่วนขดลวดเริ่มต้นเป็นส่วนใหญ่ของกรงกระรอกมอเตอร์เหนี่ยวนำวาด 6-7 ครั้งเต็มโหลดปัจจุบันขณะที่เริ่มต้นโดยตรงในบรรทัดก็เป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีกลไกบางอย่างที่จะนำมาลงในปัจจุบันเริ่มต้นนี้ Y-Δเริ่มลดบรรทัดปัจจุบันเริ่มต้นเช่นเดียวกับแรงบิดหนึ่งในสามของมูลค่า DOL เริ่มต้นอ่อนพนักงานหลังคู่ทรานซิสเตอร์ที่เชื่อมต่อระหว่างเส้นอุปทานและมอเตอร์เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงจะนำไปใช้ขึ้นอยู่กับมุมยิงได้รับการแต่งตั้ง การทดลองนี้สังเกตแรกที่เริ่มต้นการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่โหลดต่างๆบนเริ่มต้น DOL และการใช้เริ่มต้นอ่อน (ที่มุมยิงที่แตกต่างกัน) แผนผังวงจร: ตรงเส้นสตาร์ทจะทำดังต่อไปนี้: แรงดันที่มีคะแนนนำมาใช้กับ มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีการระบุ R1, x1, R2, ค่า x2 (R1 = 0.294 Ohms; L1 = 1.39mH R2 = 0.156 Ohms; L2 = 0.74 mH Lm = 41 mH ช่วงเวลาของความเฉื่อย = 0.4 kgm2 Vrated = 400 อันดับ VI = 250 = ความเร็ว 970 รอบต่อนาที) แผนผังวงจรสำหรับ DOL แผนผังวงจรสำหรับ SOFT -Start ความเร็วและการชั่วคราวปัจจุบันเป็นที่สังเกตสำหรับทั้งสองประเภทของการเริ่มโดยใช้ Tacho และปัจจุบันเซ็นเซอร์ บันทึกชั่วคราวเหล่านี้สังเกตว่าจะใช้เวลานานสำหรับเครื่องที่จะมาขึ้นอยู่กับความเร็วของการจัดอันดับที่ใช้แต่ละวิธีการเหล่านี้เมื่อมีการทำงานที่ไม่มีภาระ ทำซ้ำนี้สำหรับโหลดที่แตกต่างกันและยังเป็นมุมที่แตกต่างกันสำหรับการยิงเริ่มต้นอ่อนสมการควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำการเปลี่ยนแปลงมีดังนี้ที่ Va Va = - ½ VB - ½ Vc Va = 0 + Ö3 / 2VB - Ö3 / 2 Vc Vd = 0 Vq = 0 ที่เวอร์จิเนีย, VB, Vc มีสเตเตอร์ที่ใช้แรงดันไฟฟ้า (ต่อเฟส) ค่าทันทีและ Vq ,, Vd มีแรงดันโรเตอร์นี่คือผลที่ได้จากการเปลี่ยนสเตเตอร์ 3 เฟสและโรเตอร์เทียบเท่า 2 เฟสของพวกเขาและ แล้วเปลี่ยนทุกปริมาณโรเตอร์กับกรอบอ้างอิงนิ่ง (โปรดดูที่ทฤษฎีเอกภาพไฟฟ้าเครื่องโดย CV โจนส์) L1 = M + l1 รวม + เหนี่ยวนำการรั่วซึมของสเตเตอร์L2 = M + L2 + รวมเหนี่ยวนำการรั่วซึมของโรเตอร์WR = ความเร็วโรเตอร์ทันทีทั้งสี่สมการเชิงอนุพันธ์พร้อมกันช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหา สำหรับกระแสเมตรให้พารามิเตอร์ / C และฉัน / p แรงดันไฟฟ้าT = -M IA IQ + M IB id = แรงบิดไฟฟ้าTe - TL = J DWR / dt จากการที่ WR (ความเร็วโรเตอร์ทันที) จะสามารถแก้ไขได้สำหรับดังนั้นทั้งหมด สมการเชิงอนุพันธ์เหล่านี้ห้าพร้อมกันจะสามารถแก้ไขได้และด้วยเหตุนี้การตอบสนองของ M / C จะได้รับรูปคลื่นของสายไปยังบรรทัดแรงดันกระแสสามเฟสและความเร็วจะแสดงที่มุมยิง 110 องศา No- สภาพภาระของมอเตอร์เหนี่ยวนำมีดังนี้มอเตอร์เหนี่ยวนำเบรกเบรกมอเตอร์เหนี่ยวนำสามารถทำได้โดยวิธีการต่างๆเช่นการปฏิรูปการเบรคเสียบและเบรกแบบไดนามิก (AC และ DC แบบไดนามิก brakings แบบไดนามิกและตัวเก็บประจุเบรก) ในการนี้การเบรกตัวเก็บประจุทดลองจะได้รับการสำรวจในตัวเก็บประจุเบรกเครื่องเหนี่ยวนำจะมีการตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายและเชื่อมต่อไปยังธนาคารที่ตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อทั้งในดาวเดลต้า ดังนั้นตอนนี้การกระตุ้นจะได้รับการให้บริการโดยตัวเก็บประจุและเครื่องจะเริ่มทำตัวเหมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (ทำไม?) พลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะมีการกระจายไปในความต้านทานโดยธรรมชาติของขดลวดและการเบรกจึงจะประสบความสำเร็จ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

มอเตอร์เริ่ม

มีวิธีการต่างๆของการเริ่มต้นของมอเตอร์ :
( ) โดยตรงในบรรทัดเริ่มต้น ( โดล )
( B ) ดารา– Delta เริ่ม
( C ) ออโต้หม้อแปลงเริ่ม
( D )
เริ่มอ่อน ( E ) คดเคี้ยวเริ่มต้น
เป็นส่วนใหญ่ของมอเตอร์เหนี่ยวนำแบบกรงกระรอกวาด 6 กับ 7 ครั้งโหลดเต็มในปัจจุบันในขณะที่เริ่มต้นโดยตรงบนบรรทัด ส่วนมันเป็นที่พึงปรารถนาที่จะมีกลไกบางอย่างเพื่อนำมาลงตั้งแต่ปัจจุบัน Y - Δเริ่มลดตั้งแต่บรรทัดปัจจุบัน เช่นเดียวกับแรงบิดถึงหนึ่งในสามของค่าดอล นุ่มเริ่มใช้หลังเชื่อมต่อหลักคู่ระหว่างเสบียงและมอเตอร์เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ขึ้นอยู่กับยิงมุมที่เลือกการทดลองนี้สังเกตก่อนเริ่มการทำงานของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่โหลดต่างๆในโดลเริ่มต้นและใช้เริ่มอ่อน ( มุมที่ยิงกัน )

:
แผนภาพวงจรโดยตรงในบรรทัดที่เริ่มต้นทำดังนี้ คะแนนแรงดันที่ใช้กับมอเตอร์เหนี่ยวนำด้วย R1 , R2 X2 X1 ที่ระบุไว้ , ค่า ( R1 = 0.294 โอห์ม ; L1 = 1.39mh R2 = 0.156 โอห์ม ; L2 = 074 MH LM = 41 หาโมเมนต์ความเฉื่อย = 0.4 kgm2 vrated = 400 V ฉันอยู่ = = 970 ความเร็ว 250 รอบต่อนาที ) แผนภาพวงจรสำหรับดอลค่ะ





แผนภาพวงจรสำหรับซอฟท์สตาร์ท



และความเร็วปัจจุบันชั่วคราวเป็นสังเกตสำหรับทั้งสองประเภทของการเริ่มต้นโดยการใช้ tacho และปัจจุบันเซ็นเซอร์ บันทึกชั่วคราวเหล่านี้สังเกตว่ามันใช้เวลานานแค่ไหนสำหรับเครื่องที่จะมาใช้ความเร็วของมันในแต่ละวิธีการเหล่านี้ เมื่อมันอยู่ในขณะ . ทำซ้ำนี้สำหรับโหลดที่แตกต่างกันและยังมุมยิงที่แตกต่างกันสำหรับการเริ่มต้นอ่อน

สมการควบคุมพลวัตของมอเตอร์มีดังนี้


ที่ VA = VA - ½ - ½ VB VC
VA = 0 Ö 3 / 2vb - Ö 3 / 2 VC
vd vq = 0 =
0
= ที่ VA , VB ,VC เป็นสเตเตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้า ( ต่อ 1 ) ทันทีค่า& vq , กามโรคเป็นใบพัดนั้น

ผลนี้ได้เปลี่ยนสเตเตอร์ 3 เฟสและใบพัดจะเทียบเท่า 2-phase แล้วเปลี่ยนปริมาณทั้งหมดของกรอบอ้างอิงที่นิ่ง ( โปรดดูทฤษฎีเครื่องจักรกลไฟฟ้าโดย C . โวลต์โจนส์ )
L1 = M l1
ซึ่งกันและกันของการเหนี่ยวนำของ stator
L2 = M L2
ซึ่งกันและกันของการเหนี่ยวนำของใบพัดความเร็วโรเตอร์

WR = ทันทีพร้อมกันทั้งสี่ให้เราแก้สมการเชิงอนุพันธ์เพื่อกระแสเพื่อให้พารามิเตอร์ M / C และฉัน / p : .
t = - m IA IB ไอคิว M ID = แม่เหล็กไฟฟ้าแรงบิด
te - TL = J dwr / DT
จากที่เขียน ( instantaneous ความเร็วโรเตอร์ ) สามารถแก้ไขได้ . . . . . .
ดังนั้นทั้งหมดนี้พร้อมกันสมการอนุพันธ์สามารถแก้ไขได้ และเพราะการตอบสนองของ M / C ได้ .
รูปคลื่นของกระแสสามเฟสบรรทัดแรงดันไฟฟ้าและความเร็วที่แสดงการยิงมุม 110 องศา บนเงื่อนไขที่โหลดของมอเตอร์แสดงด้านล่าง .



มอเตอร์เบรค
มอเตอร์เบรกสามารถทำได้โดยวิธีการต่างๆเช่น Regenerative เบรกและเบรกแบบไดนามิก ( เสียบ AC และ DC แบบไดนามิกและแบบไดนามิก brakings ตัวเก็บประจุเบรก ) ในการทดลองนี้ ตัวเก็บประจุเบรกจะถูกสํารวจ .
ในตัวเก็บประจุเบรก เครื่องจะตัดการเชื่อมต่อจากการจัดหาและเชื่อมต่อกับชุดตัวเก็บประจุเชื่อมต่อ ทั้ง ดาว หรือ เดลต้า ดังนั้นตอนนี้ความตื่นเต้นที่จะให้ตัวเก็บประจุและเครื่องจะเริ่มทำตัวเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ( ทำไม ? ) . สร้างไฟฟ้าจะลดลงในการต้านทานโดยธรรมชาติของขดลวดจึงเบรกได้