DOI QR코드

DOI QR Code

A computation module to compensate the power factor at 2 parameter equivalent circuit for modelling 3 phase induction motors

2 회로정수 방식 3상유도전동기 등가회로에서의 역률보상 연산모듈

  • 최순만 (한국해양수산연수원 교육연구처)
  • Received : 2010.09.02
  • Accepted : 2010.11.02
  • Published : 2010.11.30

Abstract

When modelling lots of induction motors to design and configure an engine room simulator, the 2 parameters equivalent circuit has many practical benefits as it reduces working hours considerably without requiring complicated technical data from makers except the ratings of motors. The basic properties such as torque and load current are shown well matched with real cases by this method, but almost the only drawback of 2 parameters circuit is that it reveals inherently higher power factor in the whole operation range due to disregarding the exciting current of the induction motor to maximize the simplification. This paper suggests a modelling module as a practical tool to compensate the power factor by inserting a virtual compensation current into the load current from 2 parameters equivalent circuit, and the simulated results show satisfactory outputs and the improved power factor indication by performance curves when compared to the cases of 2 parameters-equivalent circuit.

2회로정수 등가회로에 의한 3상유도전동기 모델링 방식은 정격제원만으로 모의운전 특성을 효과적으로 재현하는 장점이 있으나 여자전류의 생략으로 역률 지시에서의 오차가 커지는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 오차를 해소하기 위한 방안으로 정격 역률이 실제 전동기와 일치되는 조건에서 부하 크기와 관련이 없는 보상전류의 직교 성분을 해석한 후 이를 2회로정수의 부하 전류에 합성하는 방식을 제시하였다. 또한 정격제원으로부터 보상전류와 보정된 값의 전동기 전류, 토크 및 역률을 출력하는 전체적인 과정을 계산하는 연산모듈을 구성하였으며 실제 전동기의 제원을 모듈에 입력하여 나타나는 시뮬레이션 결과를 확인하였다. 이로부터 정격 운전점에서 주요 운전값이 실제 전동기와 일치할 뿐 아니라 슬립에 따른 전체 운전 영역에서 제시된 모듈의 출력 결과가 2회로정수의 경우보다 개선된 모의 특성을 나타내었다.

Keywords

References

  1. Emmanuel Delaleau, and Aleksandar M. Stankovi, "Modeling and simulation of the induction motor with positiondependent load torque", Proceedings of the 42nd IEEE Conference on Decision and Control, pp. 6212-6217, 2003.
  2. Luo X., Liao Y., Toliyat H.A., El-Antably A. and Lipo T.A., "Multiple coupled circuit modeling of induction machines", IEEE Transaction on Industry Applications, vol. 31, no.2, pp. 311-318, 1995. https://doi.org/10.1109/28.370279
  3. Willis, J.R., Brock, G.J., and Edmonds, J.S., "Derivation of induction motor models from standstill frequency response tests", IEEE Trans. Energy Convers., 4, (4), pp. 608-615, 1989. https://doi.org/10.1109/60.41719
  4. G. R. Slemon,"Modelling Induction Machines for Electric Drives," IEEE Trans. on Industry Applications, vol.25, no. 6, pp. 1126-1131, 1989. https://doi.org/10.1109/28.44251
  5. Gastli, A., "Identification of induction motor equivalent circuit parameters using the single-phase test", IEEE Trans. Energy Convers.,14, (1), pp. 51-56, 1999. https://doi.org/10.1109/60.749147
  6. Jacobina, C.B., Filho, Chaves, and Lima, Nogueira, "Estimating the parameters of induction machines at standstill", IEEE Trans. Energy Convers.,17, (1), pp. 85-89, 2002. https://doi.org/10.1109/60.986442
  7. 전내석, 김종윤, 오진석, 김윤식, "인버터로 구동되는 유도전동기의 정수 및 특성에 관한 연구", 한국마린엔지니어링학회지, 제24권, 제6 호, pp. 706-714, 2000.
  8. 이성근, "파라미터 적응동정에 의한 유도전동기의 중.저속운전 과도특성 개선", 한국마린엔지니어링학회지, 제23권, 제6호, pp. 738-747, 1999.